UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MÉXICO FACULTAD DE QUÍMICA Fisiología
ELECTROCRADIOGRAFIA I
BARRERA HERNÁNDEZ MARA PATRICIA CHAVEZ GARCIA KARINA ESPARZA ALEJANDRA MARTÍNEZ OLIVARES CESAR TREJO FREGOSO JOSÉ RICARDO
Equipo 2 Grupo 9
26/Septiembre/2008
Resumen En la práctica se intentó ver las variaciones del ciclo cardiaco de un individuo en diferentes posiciones o situaciones interpretando un electrocardiograma obtenido mediante el uso del Biopac. Para esto se midió el potencial eléctrico del corazón y las ondas producidas se relacionaron con cada paso del ciclo cardiaco.
Hipótesis: Probablemente, El proceso de despolarización y repolarización; sístole y diástole cardiaca, se vean afectadas drásticamente del reposo a la actividad física, mostrando un aumento de la frecuencia cardiaca y una posible dificultad en la repolarización de ventrículos (onda registrada más notoria que la repolarización de aurículas) en la lectura del ECG. Así también, es posible que se observen pequeñas variaciones, de acuerdo a los cambios de postura, ya que en una posición de supino, en potencia, se regula la presión sanguínea a diferencia de otras posiciónes, como la de estar de pie o sentados
Introducción y Antecedentes Los objetivos que se persiguieron en la práctica fue interpretar un electrocardiograma; es decir, como se relaciona cada onda característica de la variación del potencial eléctrico obtenida con los pasos que realiza el corazón en cada ciclo cardiaco. Los datos de la variación de potencial deben de ser obtenidos a través del correcto manejo del Biopac. El potencial de membrana se genera por el diferencial eléctrico dentro y fuera de la célula. Cuando el potencial es generado por la difusión de diferentes iones ocurre por diversos factores como: Polaridad de la carga eléctrica de cada ión. Permeabilidad de la membrana para cada ión. De cada uno de los iones en el interior y exterior de la célula + + Los iones que intervienen en este proceso son Na , K y Cl .
Cuando hay cambios rápidos de potencial de membrana ocurre el potencial de acción que permite transmitir señales nerviosas en las células nerviosas que se desplaza a lo largo de la fibra nerviosa. Las etapas del potencial de acción son: reposo (la membrana está polarizada con – 90 MV), despolarización (entra Na + a la célula, se positiviza el interior de la célula porque el potencial de membrana disminuye a -50-70 Mv y se abren canales de Na + por voltaje) y la repolarizacion (sale K al exterior de la célula y se negativiza el interior celular nuevamente.) El corazón se distingue tres capas de diferentes tejidos que, del interior al exterior se denominan endocardio, miocardio y pericardio. El endocardio está formado por un tejido epitelial de revestimiento que se continúa con el endotelio del interior de los vasos sanguíneos. El miocardio es la capa más voluminosa, estando constituido por tejido muscular de un tipo especial llamado tejido muscular cardíaco. El pericardio envuelve al corazón completamente. El corazón está dividido en dos mitades que no se comunican entre sí: una derecha y otra izquierda, La mitad derecha siempre contiene sangre pobre en oxígeno, procedente de las venas cava superior e inferior, mientras que la mitad izquierda del corazón siempre posee sangre rica en oxígeno y
que, procedente de las venas pulmonares, será distribuida para oxigenar los tejidos del organismo a partir de las ramificaciones de la gran arteria aorta. Cada mitad del corazón presenta una cavidad superior, la aurícula, y otra inferior o ventrículo, de paredes musculares muy desarrolladas. Existen, dos aurículas: derecha e izquierda, y dos ventrículos: derecho e izquierdo. Entre la aurícula y el ventrículo de la misma mitad cardiaca existen unas válvulas llamadas válvulas aurículoventriculares (tricúspide y mitral, en la mitad derecha e izquierda respectivamente) que se abren y cierran continuamente, permitiendo o impidiendo el flujo sanguíneo desde el ventrículo a su correspondiente aurícula. Cuando las gruesas paredes musculares de un ventrículo se contraen (sístole ventricular), la válvula auriculoventricular correspondiente se cierra, impidiendo el paso de sangre hacia la aurícula, con lo que la sangre fluye con fuerza hacia las arterias. Cuando un ventrículo se relaja, al mismo tiempo la aurícula se contrae, fluyendo la sangre por esta sístole auricular y por la abertura de la válvula auriculoventricular. Para saber como es el funcionamiento del corazón se puede realizar un electrocardiograma que representa la actividad eléctrica de las células de un corazón normal. Este impulso es generado en un pequeño grupo de células conocido como nodo sinusal o nódulo de Keith-Flach. Este nodo se encuentra localizado en la parte superior de la aurícula derecha en la desembocadura de la vena cava superior. Este grupo de células es el principal marcapasos del corazón por su capacidad de producir un mayor número de despolarizaciones por minuto (90-60 lat/min). El estímulo se propaga por todo el miocardio auricular produciendo su contracción. Posteriormente este estímulo alcanza la unión atrioventricular, que está a su vez conformada por tejido automático (nodo de Aschoff-Tawara) y por tejido de conducción (haz de His). De aquí surgen dos ramas, la izquierda y la derecha, por donde el estímulo eléctrico se distribuye por ambos ventrículos a través del sistema de Purkinje. Esta transmisión del impulso eléctrico a través de las células miocárdicas es lo que va a dar lugar a las diferentes ondas que aparecen en el ECG:
1) ONDA P: Representa la despolarización de ambas aurículas. Duración menor de 100ms y su voltaje no excede los 2,5mV.
2) INTERVALO PR: Período de inactividad eléctrica correspondiente al retraso fisiológico que sufre el estímulo en el nodo atrioventricular.
3) COMPLEJO QRS: Representa la despolarización de ambos ventrículos. 4) SEGMENTO ST: Desde el final del QRS hasta el inicio de la onda T. 5) ONDA T: Corresponde a la repolarazación ventricular, apareciendo al final del segmento ST.
6) INTERVALO QT: Comprende desde el inicio del QRS hasta el final de la onda T y representa la despolarización y repolarización ventricular. Diferentes derivaciones del electrocardiograma Las derivaciones bipolares de las extremidades registran la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos:
Derivación I: entre brazo izquierdo (+) y brazo derecho (-).
Derivación II: entre pierna izquierda (+) y brazo derecho (-).
Derivación III: entre pierna izquierda (+) y brazo derecho (-).
Las derivaciones bipolares se pueden calcular mediante el triangulo de Einthoven que es una forma de demostrar gráficamente que los 2 brazos y la pierna izquierda forman ángulos de un triangulo alrededor del corazón. Los 2 ángulos de la parte superior del triangulo corresponden a los puntos donde ambos brazos se conectan eléctricamente con los líquidos que circundan al corazón, y el ángulo inferior es el sitio donde la pierna izquierda establece contacto con esos líquidos. La ley de Einthoven afirma que si, en cualquier momento se conocen los potenciales eléctricos de cualquiera de las 3 derivaciones bipolares de los miembros, el tercero se puede averiguar matemáticamente sumando los potenciales de las 2 derivaciones conocidas y se deben de tener en cuenta los signos (+ ó -) de las distintas derivaciones
Resultados y Cuestionario Nombre: Ricardo Trejo Edad: 19 Estatura: 1.74 Peso: A. Supino, en reposo y respirando normalmente segmento uno) Medición ∆T
BPM
Canal CH2 CH2
1 0.798 25
(use los datos del
Ciclo cardiaco. 2 3 0.741 0.671 27 30
Media .736 27
Rango 0.671-0.798 25-30
Ejemplo de obtención de datos: ∆T →1latdo 20 s → xlatidos 0.741 →1latido 20 s →xlatido
Resolviendo la incógnita “x” se obtiene:
20 * 1 =
27 latidos
.741
Onda P Intervalo PR Segmento PR. Complejo QRS
0.123 0.132
0.121 0.133
0.130 0.137
0.123 0.133
Amplitud (mV) ∆(CH2) Ciclo 1 Cilco2 Ciclo 3 Mediana 0.11 0.11 0.11 0.11 1.00 0.92 0.92 0.92
0.210
0.198
0.208
0.208
1.00
0.92
0.92
0.92
0.061
0.064
0.065
0.064
1.00
0.95
0.93
0.95
Intervalo QT
0.277
0.280
0.278
0.278
1.05
0.95
0.92
0.95
Segmento ST
0.312
0.302
0.300
0.302
0.30
0.30
0.29
0.30
Onda T
0.239
0.245
0.247
0.245
0.30
0.30
0.30
0.30
ECG Componentes Ciclo 1
Duración (ms) Ciclo 2 Ciclo 3 Mediana
CH2 ∆T (ms) LECTURAS DE Ciclo 1 Ciclo 2 Ciclo 3 Media VENTRICULARES Intervalo QT (corresponde al sístole 0.277 0.280 0.278 0.278 ventricular) Fin de onda T a onda R siguiente (Corresponde al diástole 0.469 0.463 0.427 0.453 ventricular) B.
Supino, respirando profundamente.
Ritmo
CH #
∆T (ms)
CH2 CH2
BPM ∆T (ms)
CH2 CH2
BPM
C.
Ciclo 1 Ciclo 2 Inspiración .821 0.767 24 26 Expiración 0.959 0.980 21 20
Ciclo2
Media
0.777 25
0.777 25
0.947 21
0.959 21
Sentado.
Frecuencia Cardiaca. ∆T (ms) BPM
CH #
Ciclo 1
CH2 CH2
Ciclo 2
0.986 20
Ciclo3
0.975 20
0.912 22
Media 0.957 20
D. Después del ejercicio. Lecturas ventriculares Intervalo QT (Correspondiente al sístole ventricular) Fin de onda T a onda R siguiente (corresponde a la diástole ventricular)
CH2 T Ciclo 1
Ciclo2
Ciclo 3
0.280
0.283
0277
0.282
0.573
0.668
0.667
0.636
II. Resumen de datos y preguntas.
A. Frecuencia cardiaca (LPM) Conducción Acostado, normal Sentado, profunda Acostado, profunda. Sentado, normal.
Media
respiración inhalación exhalación respiración
Media
Rango
27
25-30
20
20-21
21 344-394
Ejercicioprincipio registro Ejercicio-fin de registro
de
367
348-387
366
Explique los cambios en la frecuencia cardiaca en condición. Describa los mecanismos fisiológicos que producen estos cambios. Un dominio parasimpático en reposo causa bradicardia (el corazón late más lento que lo normal en reposo), en la Inhalación/exhalación la arritmia sinusal es la alteración de la frecuencia cardiaca causada por el ciclo respiratorio, el rítmico cardiaco tiene un leve aumento con la inhalación una leve disminución con la exhalación. Durante y después del ejercicio, el corazón aumenta su frecuencia como respuesta debido a la demanda metabólica de los músculos. Después del ejercicio el corazón bombea más sangre puesto que los músculos requieren más oxigeno y nutrientes para reparar su energía, la sangre se lleva los desechos como el dióxido de carbono. Medida que las demandas metabólicas disminuyen también la frecuencia cardiaca disminuye.
B. Duración ∆T , RITMO Medición Mediana(ms) Acostado, respiración normal. Inhalación 0.736 Exhalación 0.752 Acostado, respiración profunda. Inhalación 0.777 Exhalación 0.959
Rango(ms) 0.671-0.798 0.682-0.801 0.767-0.821 0.947-0.980
Existen diferencias en ciclo cardiaco a causa del ciclo respiratorio. Como se había explicado anteriormente la frecuencia cardiaca causada por el ciclo respiratorio, el rítmico cardiaco tiene un leve aumento con la inhalación una leve disminución con la exhalación. Medición Media (mV) Rango Acostado, respiración regular. Sístole ventricular -0.04899 Diástole ventricular -0.04758 Después del ejercicio. Sístole ventricular -0.16542 Diástole ventricular -0.16489
¿Que cambios ocurren en el sístole y diástole entre el reposo y el ejercicio? La frecuencia cardiaca aumenta debido a una gran disminución en la duración de la relajación ventricular. Durante la relajación ventricular (diástole), la mayor parte del llenado ocurre al principio, de tal forma que una disminución de la diástole igual permite el llenado ventricular. La duración de la sístole (contracción ventricular durante el intervalo QT no varia mucho.
C. Revisión de datos. 1. ¿Siempre hay una onda P por cada complejo QRS? R= s í, las contracciones ventriculares prematuras son vistas en individuos sanos. Las PVC tienen un complejo QRS sin una onda P y seguido de una larga pausa compensatoria. Las PVC se deben a la contracción de un foco ectópico ó un marcapaso ventricular latente. Las pausas compensatorias ocurren debido a que las células son refractarias durante el tiempo de una despolarización normal del nódulo sinusal, con lo que el corazón “se salta” un latido.
2. describa las formas de la onda P y T
R= Las ondas P y T son redondeadas y hacia arriba 3. ¿Los segmentos ST están normalmente entre -0.1 mV y 0.1mV
R= No
4. ¿En el registró la línea basal fue recta?
R= Antes de la realización de ejercicio, la línea basal se mantenía más o menos constante, pero después, la línea basal desapareció.
5. ¿La línea basal tuvo artefactos durante el registro? R= No hubieron artefactos que causaran interferencia en el electrocardiograma.
Discusión Se tuvieron muchos problemas para la calibración del BIOPAC ya que el sujeto estaba respirando por pausas y salía alterado el electrocardiograma pero ya que la persona se tranquilizo y se puso en una posición más cómoda, se logro calibrar y comenzar el registro. Sin embargo, para cada experimento:
Exp 1. Las ondas registradas en el electrocardiograma en la posición de supino se encontraron dentro de los niveles normales, aunque un poco más elevado el número de latidos por minuto de nuestro sujeto, en comparación con el valor promedio teórico o sugerido. a) Supino tum ba d o 1 .5 0
1 .0 0
0 .5 0
G C E
V m
0 .0 0
- 0 .50 0 . 00
0 .8 0
1 .6 0
2 .4 0
3 . 20
4 .0 0
4 . 80
5 . 60
6 . 40
7 .2 0
8 . 00
8 .8 0
9 . 60
1 0 .4 0 s e gu nd o s
1 1 .2 0
1 2 .0 0
1 2 . 80
1 3 . 60
1 4 . 40
1 5 . 20
1 6 . 00
1 6 .8 0
1 7 .6 0
1 8 .4 0
1 9 . 20
2 0 . 00
Exp 2. Pero cuando comenzó el registro de la siguiente posición que fue sentado se noto una alteración al final de la onda T y principio de la onda P ya que al sentarse de manera rápida aumento la frecuencia cardiaca y esto ocasiona que la onda T se fusione con la onda P, lo cual nos sugiere el proceso de sístole y diástole no se llevan acabo adecuadamente ya que los gráficos nos indican, en la onda P que la despolarización de las aurículas es mínima, mientras en la onda T la longitud y amplitud de la onda, nos indican que sucede notoriamente la repolarización de los ventrículos, es decir, que se esta haciendo un esfuerzo por el proceso de diástole ocasionando por el sístole, tanto auricular como ventricular. b) Sentado D es p ué s d e s e n ta r s e 1.50
1.00
0.50 E
V m
0.00
-0 .5 0 2 0 . 60
2 1 . 40
2 2 . 20
2 3. 0 0
2 3 . 80
2 4 . 60
2 5 . 40
2 6 . 20
2 7 . 00
2 7 . 80
28.60
2 9 . 40
30.20 3 1 . 00 s eg un do s
3 1. 8 0
3 2 . 60
33.40
3 4. 2 0
3 5 . 00
3 5. 8 0
3 6 . 60
3 7. 4 0
3 8 . 20
3 9. 0 0
En las mediciones siguientes donde hace inhalaciones y exhalaciones se comportan un poco mejor, pues aunque en la inhalación aumenta la frecuencia cardiaca y en la
exhalación disminuye la misma. El sujeto se logra recuperar fácilmente, estabilizando el proceso de despolarización y repolarización de aurículas y ventrículos. c) Respiración profunda R es pira r h o nd o 1 . 50
1 . 00
0 . 50
G C E
V m
0 . 00
- 0.5 0 3 9 .2 0
4 0 . 00
40.80
4 1 . 60
4 2 . 40
4 3 . 20
4 4. 0 0
44.80
4 5 . 60
4 6 . 40
4 7 .2 0
4 8. 00
48.80
4 9. 60
5 0 . 40
5 1 . 20
5 2 . 00
5 2. 8 0
5 3 . 60
5 4. 40
5 5 . 20
5 6 . 00
5 6. 80
5 7. 60
5 8 . 40
5 9 . 20
6 0 . 00
6 0. 8 0
s e gu n do s
Exp 3. Cuando realizo ejercicio el complejo QRS vario de manera drástica, lo cual es obvia, pues la actividad física ocasiona un aumento en la frecuencia cardiaca. Y el tiempo que demora en viajar el impulso sinusal a los ventrículos (visto en el intervalo PR) es muy acelerado, lo cual denota una dificultad en el proceso de repolarización de ventrículos y aurículas. El hecho de que las ondas producidas en esta sección en el ECG sean muy prolongadas, exageradas y en acelerados intervalos de tiempo, solo es indicio de la falta de ejercicio, pues también es observable que aun pasado 1 minuto, no se registraba algún proceso de recuperación en la lectura. d) después del ejercicio 1.00 0.50 0.00 V m
C E
-0.50 -1.00
6 1 .6 01 0. 68 20 . 66 30 . 6 4 4 0 . 62 50 . 60 50 . 6 8 6 0 . 6 6 7 0 . 6 4 8 0 . 6 2 9 0 . 6 0 9 0 . 7 8 0 0 . 7 6 1 0 . 74 20 . 72 30 . 7 0 3 0 . 7 8 4 0 . 7 6 5 0 . 7 4 6 0 . 72 70 . 7 0 7 0 . 78 80 . 76 90 . 8 4 0 0 . 8 2 1 0 . 8 0 1 0 . 8 20 . 86 30 . 8 4 4 0 . 8 2 5 0 . 80 50 . 8 8 6 0 . 8 6 7 0 8. 48 0. 8 2 9 0 . 80 90 . 9 8 0 0 . 9 6 1 0 . 94 20 . 92 30 . 9 0 3 0 . 9 8 4 0 9. 6 5 0 . 94 6 0 . 9 2 7 0 . 9 0 7 0 . 9 8 8 0 . 96 90 . 1 4 0 0 0 1 . 0 2 1 01 . 0 0 101 . 0 8 2 1 0 . 0 6 3 1 0 . 0 4 4 1 0. 0 2 5 01 . 0 0 5 1 0 . 0 8 6 1 0. 0 6 7 01 . 0 4 8 01 . 0 2 9 01 0 . 0 9 10 . 1 8 0 1 0. 1 6 1 01 . 1 4 2 01 . 1 2 3 01 . 1 0 3 01 . 1 8 4 01 . 1 6 5 1 0 . 1 46 1 0 1. 2 7 10 . 1 0 7 1 0. 1 8 8 01 . 1 6 9 1 0 . 2 4 0 0. 2 0 s e g u n d o s
Uno de los factores que modificó la mayor parte del electrocardiograma fue que el sujeto al que se le realizo el electrocardiograma es fumador y eso ocasiona el aumento de la frecuencia cardiaca y tensión arterial, volumen sistólico y gasto cardíaco, Vasoconstricción cutánea y coronaria y aumento de las concentraciones circulantes de adrenalina y noradrenalina.
Conclusiones La inhalación y exhalación altera la línea basal del electrocardiograma. El ejercicio aumenta el ritmo cardiaco. La inhalación y exhalación repetida normaliza el ritmo cardiaco. El potencial eléctrico del corazón es mayor en situaciones mucha demanda física. La posición afecta el ritmo cardiaco. Cuando la demanda física es demasiado, la línea basadl entre onda P y T desaparece. Entre menos condición física tenga el sujeto, será más inestable la estructura de las ondas (línea basal, onda P, complejo QRS y onda T). Durante una exhalación aumenta el ritmo cardiaco del sujeto, comparada con una inhalación. La despolarización de los ventrículos tine casi la misma duración siempre, de acuerdo al complejo QRS. Lo que varía con más frecuencia es el potencial electrico y y el tiempo entre onda P y T.
Referencias Guyton, A. (1989) Tratado de Fisiología Médica, (Guyton, A. Trad.) Séptima Edición. México: Interamericana-McGraw Hill. Pp. 60, 70, 71, 72, 73, 76, 77
