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Elettrocardiogramma: quando farlo e come interpretarlo

L’elettrocardiogramma (ECG) è una metodica strumentale non invasiva e ripetibile che viene utilizzata per la registrazione dell’attività elettrica del cuore. Lo strumento si avvale di uno schermo o carta millimetrata su cui viene riportata l’attività elettrica cardiaca registrata attraverso degli elettrodi apposti sulla superficie corporea. Grazie a questa invenzione milioni di vite sono state salvate fino ai giorni nostri.

Principi di funzionamento

L’elettrocardiogramma (o elettrocardiografia) si basa sull’attività elettrica cardiaca che, a sua volta, proviene da variazioni del potenziale di membrana (ovvero una differenza di cariche elettriche tra interno ed esterno della cellula) di ogni cellula muscolare cardiaca (miocardiocita). Il potenziale di membrana a riposo è di – 90mV ca. per via della maggiore quantità di ioni con cariche negative all’interno della cellula rispetto all’esterno. Dato che non è possibile registrare i potenziali di ogni singolo miocardiocita, questi vengono registrati sulla superficie corporea. Sperimentalmente, quando tutte le fibre miocardiche sono a riposo non si registra alcuna attività elettrica cardiaca alla superficie del corpo, dato che i liquidi extracellulari (sia nel cuore che intorno ad esso, fino alla cute) hanno lo stesso valore di potenziale. Clinicamente questo non avviene perché il cuore è sempre in movimento.

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Quando uno stimolo eccitatorio coinvolge le cellule, le cariche positive in un punto della superficie cellulare vengono sottratte. Questa riduzione provoca una brusca apertura dei canali del sodio presenti sulla superficie che permettono l’ingresso dello ione, riducendo il potenziale di membrana. In un tempo brevissimo (1 millisecondo, msec) si giunge all’annullamento del potenziale di membrana a riposo in quel punto e alla propagazione dello stimolo eccitatorio a tutta la cellula; questa sequenza di eventi porta alla depolarizzazione cellulare.

Ripolarizzazione

Alla depolarizzazione segue la ripolarizzazione che consiste essenzialmente in un ripristino dello stato di riposo. La ripolarizzazione comprende una fase transitoria di iperpolarizzazione postuma durante la quale il potenziale raggiunge valori più bassi rispetto al potenziale di riposo. Tutto il processo è possibile grazie al movimento di ioni come sodio, potassio e calcio dentro e/o fuori la cellula.

Come accennato, la misurazione del potenziale si esegue ponendo gli elettrodi su punti diversi del corpo ed il loro posizionamento costituisce quella che viene chiamata “derivazione”.

Le derivazioni possono essere:

  • bipolari, se gli elettrodi vengono collegati in due punti qualsiasi A e B collegati a loro volta con un voltmetro (ovvero l’elettrocardiografo);
  • unipolari, se un elettrodo in un punto qualsiasi viene collegato al voltmetro e il secondo elettrodo è a potenziale zero.

I due caratteri più importanti di una derivazione (sia essa bipolare o unipolare) sono:

  1. il suo orientamento nello spazio;
  2. la sua polarità.

Questi sono della massima importanza ai fini della registrazione delle differenze di potenziale generate dal sistema elettrico cardiaco. Tutte le derivazioni che vengono utilizzate in cardiografia sono frutto di semplificazioni enunciate per la prima volta dal fisiologo olandese Einthoven[1].

Dal triangolo di Einthoven all’ECG moderno

La spalla destra, la spalla sinistra e un punto a metà strada tra la radice degli arti inferiori costituiscono i vertici di un triangolo equilatero in cui al centro c’è il cuore.

Sulla base dei suoi postulati Einthoven definì tre derivazioni bipolari:

  • D1: si realizza ponendo l’elettrodo positivo sulla spalla sinistra e quello negativo sulla spalla destra;
  • D2: si realizza ponendo l’elettrodo positivo agli arti inferiori e quello negativo sulla spalla destra;
  • D3: si realizza ponendo l’elettrodo positivo agli arti inferiori e quello negativo sulla spalla sinistra.

Grazie a Goldberger si ebbe la possibilità di realizzare altre tre derivazioni, sempre sul piano frontale, unipolari:

  • aVR se l’elettrodo esploratore è collegato al polso destro;
  • aVL se l’elettrodo esploratore è collegato al polso sinistro;
  • aVF se l’elettrodo è collegato ad una caviglia.

triangolo Einthoven

Grazie al cardiologo americano Wilson vennero introdotte altre sei derivazioni che permettono di “osservare” il cuore secondo un pianto orizzontale – trasversale passante all’altezza dello stesso. Esse vengono poste dal IV° spazio intercostale destro fino alla linea ascellare media sinistra e sono contrassegnate dalla lettera V seguita da un numero progressivo da 1 a 6[1].

derivazioni arti ecgderivazioni toracicheCome interpretare l’elettrocardiogramma?

Per la registrazione del tracciato dell’elettrocardiogramma, gli elettrocardiografi utilizzano carta millimetrata, con velocità di scorrimento di 25 mm. Un quadratino piccolo corrisponde, in durata, a 0.04 sec (40 msec). Un quadrato grande (comprendente 5 quadratini piccoli) corrisponde a 0.2 sec (200 msec). Per convenzione, quando l’impulso elettrico procede verso l’elettrodo esplorante, il pennino elettrocardiografico disegna una deflessione positiva (cioè diretta verso l’alto) in quella derivazione. Quando, invece, se ne allontana disegna una deflessione negativa, diretta cioè verso il basso.

elettrocardiogramma ecg
Credit: A. Amoroso “Semeiotica Medica e Metodologia Clinica” 2° edizione

Le onde presenti nell’immagine sono in relazione con le fasi del ciclo cardiaco, a sua volta condizionato dalla capacità intrinseca del cuore di generare un ritmo che non dipende dalla volontà del singolo.

Onda P

Corrisponde alla prima deflessione positiva ed esprime la depolarizzazione degli atri. Questa onda è sempre positiva fatta eccezione per aVR poiché, essendo la derivazione unipolare del braccio destro, vede il vettore di attivazione (diretto da destra a sinistra) allontanarsi. Appare come una piccola onda lenta ed arrotondata, la cui durata è uguale o inferiore a 0.12 sec. La presenza di un’onda P, con tali caratteristiche, consente di ritenere il ritmo sinusale.

 

onda pIntervallo PQ

Si presenta come una linea isoelettrica e corrisponde al tempo di conduzione atrio-ventricolare (dura normalmente tra 0,12 e 0,2 sec).

Complesso QRS

Esprime la depolarizzazione dei ventricoli. Le deflessioni relative alla depolarizzazione ventricolare si indicano con tre diverse lettere:

  • Q indica la prima deflessione negativa;
  • R indica la prima deflessione positiva;
  • S indica la deflessione negativa che segue una positiva (R).

La normale durata del QRS è di 0.04 – 0.10 sec.

Tratto ST

Rappresenta il periodo in cui le cellule ventricolari sono tutte depolarizzate, con assenza di movimenti elettrici rilevabili. Da ciò deriva che esso è, di norma, isoelettrico, potendo spostarsi verso l’alto o verso il basso dalla linea di base di non oltre 1 mm. In caso contrario ci troveremmo di fronte ad infarto STEMI (infarto del miocardio con sopraslivellamento del tratto ST) o NSTEMI (infarto del miocardio senza sopraslivellamento del tratto ST) o altre condizioni che provocano le suddette alterazioni.

Onda T

Esprime la ripolarizzazione del miocardio ventricolare. Appare come un’onda ampia ed arrotondata che segue il complesso QRS, è normalmente positiva tranne che in aVR.

Intervallo QT

Rappresenta la sistole elettrica e, cioè, il tempo necessario affinché avvengano la depolarizzazione e la ripolarizzazione dei ventricoli. Varia in base alla frequenza cardiaca per la quale deve essere corretto (QTc). Il QTc è normalmente compreso tra 0.24 e 0.44 sec.

Lettura dell’ECG

Per interpretare un ECG in maniera corretta è importante seguire determinati passi, e in base all’esperienza, aggiungerne altri:

  1. determinare la frequenza, ricordando che si definisce normocardia la frequenza compresa tra i 60 e i 100 battiti al minuto (bpm); bradicardia quando la frequenza è inferiore ai 60 bpm e tachicardia quando la frequenza è al di sopra di 100 bpm;
  2. determinare il ritmo, può essere sinusale o non sinusale;
  3. determinare l’asse cardiaco, normalmente punta in basso a sinistra;
  4. verificare la presenza di eventuali ipertrofie atriali o ventricolari;
  5. verificare la presenza di eventuali segni di infarti pregressi o in atto.

Ricordiamo che queste sono indicazioni puramente descrittive e che non sostituiscono la figura del medico.

Quando fare l’elettrocardiogramma?

L’esame elettrocardiografico è fondamentale per indagare su possibili patologie che possono colpire il muscolo cardiaco. Inoltre, può essere effettuato come esame di routine per coloro che praticano sport a livello agonistico e non. Può essere richiesto per approfondire disturbi come un dolore al petto, battiti improvvisamente percepibili (palpitazioni), vertigini e difficoltà respiratorie.

L’elettrocardiogramma può essere utile per individuare:

  • aritmie;
  • pregressi o attivi infarti del miocardio;
  • cardiomiopatie, consistono nell’ispessimento o nella dilazione delle pareti del cuore;
  • blocchi atrio ventricolari, difficoltà nella conduzione dell’impulso elettrico tra atri e ventricoli;
  • pericarditi, infiammazioni della membrana che avvolge il muscolo cardiaco, il pericardio;
  • altre patologie cardiovascolari.

L’elettrocardiogramma può essere ripetuto per seguire l’evoluzione nel tempo delle malattie cardiovascolari, per verificare l’efficacia delle cure o per controllare gli eventuali effetti dannosi sul cuore di farmaci utilizzati per altre malattie (ad es. la famosa e dibattuta idrossiclorochina utilizzata inizialmente per la cura dell’infezione da Sars-CoV-2 aumenta il tratto QT)[2].

Sono disponibili tre tipi di ECG:

  • a riposo, eseguito con il paziente steso sul lettino da visita in stato di rilassamento.
  • sotto sforzo, eseguito durante un esercizio fisico ad alta intensità crescente utilizzando una cyclette o un tapis roulant.
  • dinamico o holter cardiaco, permette di registrare l’attività elettrica per 24 o 48 ore.

Il tipo di elettrocardiogramma raccomandato dipende dai disturbi e dal tipo di problema cardiaco sospettato[1].

Leggi anche: Elettroencefalogramma (EEG)

Referenze

  1. A. Amoroso et al. “Semeiotica medica e Metodologia clinica” 2° edizione
  2. D. Dubin MD “Interpretazione dell’ECG” 6° edizione
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