Università degli Studi di Perugia Facoltà di Medicina e Chirurgia Sezione di Fisiologia Umana La genesi del segnale elettrocardiografico secondo la teoria vettoriale Parte terza a cura di Aldo Ferraresi . animazioni interattive di Antonio Schettini

L’elettrodo indifferente Nel 1934 Frank Wilson propose di cortocircuitare i tre arti (click) per ottenere un elettrodo di riferimento che rappresentasse il potenziale medio dell’organismo (elettrodo indifferente di Wilson). Per assicurare una corretta miscelazione dei segnali, fu necessario inserire su ogni terminale una resistenza da 5000 Ohm (click). Collegando l’elettrodo esplorante ad uno degli arti (click) o ad un elettrodo precordiale era a questo punto possibile effettuare una registrazione unipolare. Le derivazioni unipolari dagli arti vennero denominate VR (braccio Dx), VL (braccio Sx) e VF (piede). In queste condizioni di registrazione, però, l’arto collegato all’elettrodo registrante risultava anche collegato all’elettrodo di riferimento (click). Benché la resistenza (click) evitasse un vero e proprio cortocircuito tra elettrodo di riferimento ed elettrodo registrante (e quindi l’annullamento del segnale), il tracciato registrato risultava molto più piccolo di quello ottenuto con le derivazioni bipolari. 5 kW

Le derivazioni aumentate Nel 1942 Emanuel Goldberger propose di ovviare al problema scollegando dall’elettrodo di riferimento l’arto collegato all’elettrodo registrante (click). Grazie a questo espediente il segnale risultò incrementato del 50% risultando comparabile con quello delle bipolari, senza che venisse modificata la morfologia del tracciato. Le nuove derivazioni vennero definite “aumentate” e denominate pertanto aVR, aVL e aVF. Va notato che, a questo punto, non si tratta più di vere derivazioni unipolari, e quindi vengono definite pseudounipolari. 5 kW 5 kW 5 kW

Derivazione aVR Nella derivazione aVR l’elettrodo di riferimento è collegato, attraverso le resistenze, al braccio sinistro ed alla gamba (click), mentre l’elettrodo registrante è collegato al braccio destro (click). 5 kW

Derivazione aVL Nella derivazione aVL l’elettrodo di riferimento è collegato, attraverso le resistenze, al braccio destro ed alla gamba (click), mentre l’elettrodo registrante è collegato al braccio sinistro (click). 5 kW

Derivazione aVF Nella derivazione aVF l’elettrodo di riferimento è collegato, attraverso le resistenze, al braccio destro e a quello sinistro (click), mentre l’elettrodo registrante è collegato alla gamba (click). 5 kW

Gli assi Per comprendere le derivazioni pseudounipolari dal punto di vista vettoriale, dobbiamo per prima cosa capire a quali assi ci dobbiamo riferire. Il problema principale, in realtà, è stabilire dove dobbiamo rappresentare, dal punto di vista geometrico, l’elettrodo indifferente. Se ci riferiamo all’originario elettrodo di Wilson, dato che esso risulta collegato a tutti e tre gli arti (click), lo si può rappresentare come un punto al centro del torace (click).

È interessante notare che, se prendiamo in considerazione il punto in cui avevamo rappresentato l’elettrodo indifferente di Wilson (click), esso risulta esattamente sullo stesso asse di registrazione. Quindi l’aver scollegato dall’elettrodo di riferimento l’arto da cui si sta registrando non comporta alterazioni dal punto di vista geometrico, e quindi, ai fini dell’analisi vettoriale, la situazione è del tutto equivalente. Questo spiega perché i tracciati ottenuti con le derivazioni aumentate (pseudounipolari) sono morfologicamente uguali quelli delle unipolari. Tuttavia, come abbiamo detto, nelle derivazioni pseudounipolari l’arto collegato all’elettrodo esplorante (click) è scollegato dall’elettrodo indifferente, il quale è quindi costituito dagli altri due arti (click). Pertanto, dal punto di vista geometrico, l’elettrodo indifferente va rappresentato nel punto intermedio tra i due arti (click). L’asse di registrazione è, ovviamente, la retta che passa attraverso questo punto e l’elettrodo esplorante (click), con il verso positivo nella direzione di quest’ultimo.

Ricapitolando, l’asse di aVR passa attraverso l’elettrodo di riferimento e il braccio destro (click), ed è diretto dal basso verso l’alto e da sinistra a destra. L’asse di aVL passa attraverso l’elettrodo di riferimento e il braccio sinistro (click), ed è diretto dal basso verso l’alto e da destra a sinistra. L’asse di aVF passa attraverso l’elettrodo di riferimento e la gamba (click), ed è diretto dal basso verso l’alto. Gli angoli tra i tre assi sono approssimativamente di 120°.

Il sistema di assi con cui abbiamo a che fare è molto diverso dal triangolo di Einthoven, ma, anche in questo caso, possiamo applicare le regole che già conosciamo per scomporre i vettori (click). Nella prossima diapositiva una animazione interattiva consentirà di modificare a piacimento un vettore, visualizzando le sue proiezioni sul sistema di assi delle derivazioni pseudounipolari. Contemporaneamente verranno visualizzati i tracciati elettrocardiografici relativi a ciascuna derivazione. Attenzione: per eseguire l’animazione è necessario che sul computer sia installato il plugin “Flash Player”, scaricabile gratuitamente dal sito: http://get.adobe.com/it/flashplayer/

Un click in quest’area consente di andare avanti con la presentazione Emulatore 4 La proiezione del vettore sugli assi delle derivazioni pseudo-unipolari Un click in quest’area consente di andare avanti con la presentazione

Depolarizzazione atriale Le fasi del ciclo cardiaco Analogamente a quanto abbiamo fatto nella presentazione precedente, vediamo ora come il vettore si proietta su ognuno degli assi durante le varie fasi del ciclo cardiaco. Depolarizzazione atriale Modificata, da http://butler.cc.tut.fi/~malmivuo/bem/bembook/

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Modificata, da http://butler.cc.tut.fi/~malmivuo/bem/bembook/ Diastole Modificata, da http://butler.cc.tut.fi/~malmivuo/bem/bembook/

Nella prossima diapositiva una animazione visualizzerà in modo continuo il movimento del vettore durante il ciclo cardiaco. Contemporaneamente verranno mostrate sia le proiezioni del vettore che i tracciati relativi alle tre derivazioni. Due controlli interattivi permettono di variare la velocità dell’animazione o di procedere passo-passo. Analogamente al simulatore della presentazione precedente, lo zero degli assi (e quindi l’origine del vettore) è stato spostato per consentire una visualizzazione più chiara. Attenzione: per eseguire l’animazione è necessario che sul computer sia installato il plugin “Flash Player”, scaricabile gratuitamente dal sito: http://get.adobe.com/it/flashplayer/

Le derivazioni pseudounipolari dagli arti in un cuore normale Emulatore 5 Le derivazioni pseudounipolari dagli arti in un cuore normale Un click in quest’area consente di andare avanti con la presentazione

Riassumendo Le