Hay una prueba relativamente habitual que resulta la mejor manera de detectar daños en el corazón. Un electrocardiograma (ECG) consigue la representación visual de la actividad eléctrica del corazón (ese gráfico de curvas que el paciente se lleva a casa). Sirve para medir el ritmo y la regularidad de los latidos, detecta arritmias. Pero también permite conocer el tamaño y posición de las aurículas y ventrículos, e identifica cualquier daño al corazón.
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Los pioneros en medir la actividad eléctrica del corazón
En 1887, Augustus D. Waller fue el primero en registrar los fenómenos eléctricos del corazón y publicar sus hallazgos. Para ello utilizó un electrómetro capilar y varios electrodos en la superficie corporal que probó en los miembros de su familia e incluso en sus perros. Waller llamó a los trazos hallados electrogramas.
Antes del hito de Waller, Willem Einthoven ya llevaba más de 10 años en la carrera por registrar la actividad cardiaca en su laboratorio de fisiología de la Universidad de Leiden. Pero Waller se le adelantó. De hecho, en 1889, Einthoven acudió al primer Congreso de Fisiología en Basel (Suiza) y vio allí cómo Waller registraba un ECG humano. Lejos de desanimarse, la técnica de Waller le motivó para proseguir sus estudios.
Una arritmia en el gráfico
Con ayuda de su galvanómetro de cuerda, Einthoven desarrolló la teoría de las tres derivaciones estándar y describió las tres partes fundamentales del ECG: onda inicial P, complejo central QRS y onda final T. La onda P inicial proviene de la excitación eléctrica de la aurícula, el complejo QRS representa la excitación eléctrica del ventrículo y la onda T final surge de la repolarización (vuelta al reposo eléctrico) del ventrículo.
Con estas bases, Einthoven fue el pionero en demostrar la utilidad clínica del ECG, diagnosticando las primeras arritmias: bloqueos, fibrilación auricular, extrasístoles, flutter e hipertrofias.
Un origen muy pesado
En 1908, Einthoven aseguraba haber realizado 5 000 ECG en humanos, a partir de los cuales descubrió la endocarditis, la pericarditis y los defectos cardiacos congénitos. Sin embargo, el equipo ECG de Einthoven era muy aparatoso: pesaba 272 kg y ocupaba dos habitaciones.
Tras la Primera Guerra Mundial, la electrocardiografía se extendió a América gracias a que el peso del equipo se redujo a 23 kg en 1927. En 1934, Frank Wilson descubrió las seis derivaciones precordiales. Finalmente, Emanuel Goldberger determinó en 1941 las tres derivaciones aumentadas, completando de esta forma las doce derivaciones que conocemos en la actualidad. Cada derivación o canal de registro mide la diferencia de voltaje entre dos electrodos (uno es el activo y otro el de referencia).
Cómo se detecta la actividad ECG del corazón
El corazón funciona con latidos, pero si queremos detectar su actividad eléctrica hay que restar el potencial registrado en dos puntos del cuerpo. Es decir, para registrar la señal ECG del corazón no es suficiente con colocar un solo electrodo en un lugar concreto del cuerpo y amplificar la señal captada.
La razón es que ese “único” electrodo no sólo captaría la señal del corazón que nos interesa, sino que también captaría ruido y otras señales biológicas de músculos y órganos alejados del electrodo. Ello es debido a que el cuerpo es un conductor de electricidad, esto es, un conjunto de tejidos capaces de transmitir la corriente eléctrica de un punto a otro.
¿Entonces, cómo deshacernos del ruido y otras señales biológicas que se cuelan en el ECG del corazón?
La estrategia habitual para eliminar el ruido y las señales interferentes-lejanas es registrar el potencial ECG en dos localizaciones distintas del cuerpo: de un modo genérico las denominamos electrodo E1 y electrodo E2. Después se restan los potenciales registrados en estas posiciones (VE2-VE1) y, por último, se amplifica esta diferencia de potencial. Puesto que el ruido y los potenciales interferentes lejanos son muy parecidos (“comunes”) en ambos electrodos, al hacer la resta, VE2-VE1, estos potenciales indeseados son atenuados en gran medida.
Detectar una arritmia
Las arritmias son desarreglos del ritmo cardiaco normal debido a alteraciones en la creación o la propagación del impulso del marcapasos natural del corazón.
La definición de arritmia es demasiado amplia. Por ello, se suelen clasificar en función de diferentes criterios. Uno es la rapidez del ritmo cardiaco, que puede ser demasiado lento (bradiarritmias) o demasiado rápido (taquiarritmias). Otro criterio es dónde se origina el impulso eléctrico anómalo (arritmias del nodo sinusal, arritmias supraventriculares, arritmias ventriculares). Y otro, finalmente, está relacionado con el retraso o la obstrucción al paso de la señal, conocidos como bloqueos.
Las alteraciones en el trazado del ECG son imprescindibles para la detección y análisis de las arritmias cardiacas e infartos. Algunas alteraciones del ECG son las siguientes:
Si se produce un paro sinusal no se genera la onda P.
En la fibrilación auricular se aprecian 200-300 complejos QRS por minuto y no se produce la onda P.
En las extrasístoles ventriculares se aprecia un complejo QRS más ancho de lo normal.
En el bloqueo aurículo ventricular el intervalo PR está alargado de forma permanente.
Saber si una arritmia es peligrosa depende de cada paciente. En personas con patologías cardíacas, las arritmias deben ser monitorizadas permanentemente. Si provocan pérdida de conocimiento, esto es señal de alarma de gravedad.
Las doce derivaciones
Para la recogida del ECG se suelen utilizan diez electrodos colocados sobre la superficie de la piel. En concreto, cuatro electrodos de “extremidades” situados en brazo derecho (RA), brazo izquierdo (LA), pierna derecha (RL, suele ser el electrodo de “tierra”) y pierna izquierda (LL) y seis electrodos “torácicos” o “precordiales” (situados en la región del tórax en torno al corazón y nombrados como V1, V2, V3, V4, V5 y V6).
A partir de estos diez electrodos, se calculan las famosas doce “derivaciones”, que, en realidad, se obtienen realizando doce “restas” distintas. Las tres derivaciones estándar (LA-RA, LL-RA, LL-LA), las tres derivaciones aumentadas RA-(LA+LL)/2, LA-(RA+LL)/2, LL-(RA+LA)/2 y las seis derivaciones precordiales V1-(RA+LA+LL)/3, V2-(RA+LA+LL)/3,…, V6-(RA+LA+LL)/3.
La idea detrás de las derivaciones es restar los potenciales registrados en dos partes distintas del cuerpo. De hecho, la palabra “derivación” viene de “derivada”, concepto detrás del cual se esconde una “diferencia” o “resta”.
¿Puede ser peligroso un error de medición del ECG del corazón?
Las doce derivaciones mencionadas (tres estándar, tres aumentadas y seis precordiales) son doce formas distintas (pero complementarias) de analizar la actividad eléctrica del corazón. Si alguna de estas doce derivaciones falla, todavía tendríamos las otras once para completar el diagnóstico.
¿Por qué podría fallar una derivación? Porque algún electrodo esté mal conectado. Por ello, el médico ha de asegurarse de que cada uno de los diez electrodos tenga un buen contacto con la piel y verificar que la calidad de la señal que genera es correcta. Cada vez se desarrollan electrodos y sistemas de detección más fiables para que ninguno de estos diez electrodos falle y sea posible ofrecer un diagnóstico preciso del estado del corazón.
Javier Rodriguez-Falces, Profesor Titular de Universidad del Departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Comunicación. Área de especialización: Ingeniería Biomédica, Universidad Pública de Navarra
Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.
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Autor:
The Conversation
