L'elettrocardiogramma (ECG) è la riproduzione grafica dell'attività elettrica del cuore durante il suo funzionamento. Essa avviene mediante l'elettrocardiografo (apparecchiatura inventata nel 1887 dal tedesco Augustus Waller e perfezionata successivamente dal fisiologo William Einthoven) che registra l'attività del cuore tramite elettrodi applicati in diversi punti del corpo (sul torace e sugli arti inferiori e superiori).

L'elettrocardiogramma  consente di rappresentare graficamente l'attività elettrica cardiaca durante la fase di contrazione (sistole) e di rilasciamento (diastole) degli atri e dei ventricoli; il principio che sta alla base dell'elettrocardiogramma è quello che le contrazioni muscolari si accompagnano a variazioni elettriche che vengono denominate depolarizzazioni; tali depolarizzazioni possono appunto essere registrate grazie agli elettrodi che vengono applicati sulla superficie corporea.

LA FISIOLOGIA DEL CUORE

Il cuore funziona come una pompa aspirante e premente. Presenta quattro camere: due in alto, gli atri, e due sottostanti, i ventricoli. Le prime ricevono il sangue che ritorna al cuore dai vasi venosi trasferendolo poi ai ventricoli, le seconde, più grandi degli atri, raccolgono il sangue e lo spingono verso i vasi arteriosi. Normalmente le arterie trasportano sangue ossigenato (sangue arterioso) da distribuire ai tessuti, mentre le vene trasportano sangue non ossigenato (sangue venoso) proveniente dai tessuti che hanno fatto consumo di ossigeno. Fanno eccezione l'arteria polmonare, che conduce sangue venoso, quindi non ossigenato, al polmone e le vene polmonari, che trasportano verso il cuore sangue arterioso, quindi ossigenato, proveniente dai polmoni.

Il cuore è un organo cavo presente nella maggior parte degli organismi animali. Negli esseri umani è posto al centro della cavità toracica, più precisamente nel mediastino medio, dietro lo sterno e le cartilagini costali, che lo proteggono come uno scudo, davanti alla colonna vertebrale, da cui è separato dall'esofago e dall'aorta, appoggiato sul diaframma, che lo separa dai visceri sottostanti. Costituito pressoché esclusivamente da tessuto muscolare striato, è protetto da una sacca che prende il nome di pericardio. Questa sacca è una doppia membrana di natura connettivale.
Il cuore è l'organo centrale dell'apparato circolatorio; funge da pompa capace di produrre una pressione sufficiente a permettere la circolazione del sangue.

Il cuore come tutti i muscoli è capace di contrarsi sfruttando l'energia prodotta dalla ossidazione di sostanze energetiche (come acidi grassi, carboidrati) in presenza di ossigeno. Le cellule muscolari striate di cui è composto il cuore a differenza di quelle degli altri muscoli sono dotate della capacità di autoeccitarsi e autocontrarsi. Il controllo nervoso sul cuore può modulare la frequenza di contrazione aumentandola o diminuendola, ma questa è generata in maniera spontanea dal miocardio.
Esiste una parte del miocardio dedicata alla sola generazione e conduzione degli impulsi attraverso il muscolo cardiaco: il cosiddetto miocardio specifico. Si tratta di un sistema specializzato del cuore che permette, in condizioni normali, che il cuore batta in maniera efficiente ed ordinata (prima gli atri, poi i ventricoli permettendo il completo riempimento di questi ultimi) e che l'impulso generato si diffonda velocemente, facendo contrarre tutte le parti del ventricolo in maniera pressoché simultanea.
Questo sistema è formato da diverse parti:

Il nodo senoatriale (NSA): si tratta di una piccola e appiattita striscia ellissoidale di miocardio specifico che si trova nella parte superiore laterale dell'atrio destro subito sotto allo sbocco della vena cava superiore.  In questo nodo si genera il normale impulso ritmico, e per fare in modo che l'impulso venga trasmesso alle fibre atriali le fibre del NSA si connettono direttamente con quelle atriali; il potenziale d'azione si diffonde, così, in maniera simultanea negli atri.

Le vie internodali: si tratta di una striscia di tessuto di conduzione che deve condurre il segnale verso il nodo atrioventricolare.

Il nodo atrioventricolare (NAV): è il principale responsabile del ritardo che deve essere attuato nel passaggio del segnale dagli atri ai ventricoli. Un'altra importante funzione del NAV è quella di permettere il passaggio solo in un senso dell'impulso cardiaco, impedendo il passaggio dai ventricoli agli atri tramite uno strato fibroso che funziona da isolante per l'impulso.

Le fibre del Fascio di His propagano l'impulso alla massa cardiaca ventricolare, dividendosi in due branche, destra e sinistra. La branca sinistra possiede due fascicoli: anteriore, più spesso, e posteriore, più sottile.

Parte terminale del sistema di conduzione del cuore sono le fibre del Purkinje, cellule cardiache con conducibilità maggiore rispetto ai miocardiociti.

La principale particolarità del miocardio specifico consiste nella possibilità di generare autonomamente gli impulsi elettrici: in pratica l'elettrogenesi principale si trova nel NSA, ma non è l'unica presente nel miocardio.

L'impulso generato nel NSA passa direttamente alle fibre atriali investendole in maniera simultanea. A questo punto, attraverso le fibre internodali, il segnale viene trasmesso al nodo atrioventricolare. Dalla generazione del segnale sono passati 0,02 secondi. È in questo punto del sistema di conduzione, quello che trasferisce il segnale dagli atri ai ventricoli, che troviamo un ritardo di trasmissione. Questo ritardo è necessario affinché l'impulso cardiaco non possa propagarsi dagli atri ai ventricoli in maniera troppo veloce. Se questo accadesse, infatti, sarebbe impossibile per i ventricoli un perfetto riempimento e da questo si arriverebbe ad un non perfetto rendimento della pompa cardiaca.

Per quanto riguarda il sistema di eccitazione e di conduzione del potenziale d'azione troviamo due tipi di sviluppo del potenziale elettrico: uno riguarda le fibre atriali e ventricolari, un altro riguarda le cellule del nodo seno-atriale (o cellule del pacemaker).

Il potenziale di membrana a riposo è di circa -90 mV, potenziale dovuto alle differenti concentrazioni degli ioni fra interno ed esterno dalla cellula.

L'ampiezza del potenziale d'azione è di circa 105 mV, il che porta ad avere un picco (spike) del potenziale di circa 20 mV. Questo è maggiore che nella maggior parte delle cellule muscolari perché deve essere in grado di far rendere al massimo la pompa cardiaca.
Un miocita che sia stato depolarizzato non sarà più disponibile per un nuovo potenziale d'azione fino a che esso non si sia ripolarizzato parzialmente. L'intervallo fra il potenziale d'azione e il momento in cui il miocita è disponibile per un nuovo potenziale è definito Periodo Refrattario Assoluto. La completa eccitabilità non viene ristabilita fino a quando non si ha completa ripolarizzazione del miocita: l'intervallo è chiamato Periodo Refrattario Relativo. Questo periodo è indispensabile per il corretto funzionamento del cuore in quanto il ventricolo può riempirsi completamente di sangue prima di eseguire un'altra contrazione; inoltre permette di avere una netta distinzione tra fase pulsoria (sistole) e fase di riposo (diastole), in maniera tale da permettere l'apporto di sangue attraverso le coronarie, che può avvenire solo in fase diastolica.

Tra un potenziale d'azione ed un altro si registra una progressiva depolarizzazione della cellula partendo da un valore di circa -65 mV, la depolarizzazione prosegue verso lo zero, come se dovesse raggiungere un potenziale di riposo, ma prima che si possa stabilizzare raggiunge il potenziale soglia (-50 mV), dopo il quale parte il picco del potenziale d'azione.

Il principio su cui si basa la misurazione dell'attività elettrica del cuore è prettamente fisiologico: l'insorgere degli impulsi nel miocardio porta alla generazione di differenze di potenziale, che variano nello spazio e nel tempo e che possono essere registrate tramite degli elettrodi. La registrazione della differenza di potenziale da parte di elettrodi posti sulla superficie corporea avviene grazie alla conducibilità dei liquidi interstiziali del corpo umano. Il tracciato elettrocardiografico rappresenta il metodo più facile, meno dispendioso e più pratico per osservare se l'attività elettrica del cuore è normale oppure se sono presenti patologie di natura meccanica o bioelettrica. Il normale tracciato ECG presenta un aspetto caratteristico che varia soltanto in presenza di problemi. Il tracciato è caratterizzato da diversi tratti denominati onde, positive e negative, che si ripetono ad ogni ciclo cardiaco.

Onda P: è la prima onda che si genera nel ciclo, e corrisponde alla depolarizzazione degli atri. È di piccole dimensioni, poiché la contrazione degli atri non è così potente. La sua durata varia tra i 60 e i 120 ms, l'ampiezza (o altezza) è uguale o inferiore ai 2,5  mm.

Complesso QRS: si tratta di un insieme di tre onde che si susseguono l'una all'altra, e corrisponde alla depolarizzazione dei ventricoli. L'onda Q è negativa e di piccole dimensioni, e corrisponde alla depolarizzazione del setto interventricolare; la R è un picco molto alto positivo, e corrisponde alla depolarizzazione dell'apice del ventricolo sinistro; la S è un'onda negativa anch'essa di piccole dimensioni, e corrisponde alla depolarizzazione delle regioni basale e posteriore del ventricolo sinistro. La durata dell'intero complesso è compresa tra i 60 e 90 ms. In questo intervallo avviene anche la ripolarizzazione atriale che però non risulta visibile perché mascherata dalla depolarizzazione ventricolare.

Onda T: rappresenta la ripolarizzazione dei ventricoli. Non sempre è identificabile, perché può anche essere di valore molto piccolo.

Onda U: è un'onda che non sempre è possibile apprezzare in un tracciato, dovuta alla ripolarizzazione dei muscoli papillari.

Tratto ST: rappresenta il periodo in cui le cellule ventricolari sono tutte depolarizzate e pertanto non sono rilevabili movimenti elettrici. Da ciò deriva che di norma è isoelettrico, cioè posto sulla linea di base del tracciato, da cui si può spostare verso l'alto o il basso di non più di 1  mm.

Intervallo QT: rappresenta la sistole elettrica, cioè il tempo in cui avviene la depolarizzazione e la ripolarizzazione ventricolare. La sua durata varia al variare della frequenza cardiaca, generalmente si mantiene tra i 350 e i 440ms.

Il tracciato ECG viene compilato su carta millimetrata, che scorre nell'elettrocardiografo ad una velocità di 25 mm al secondo, quindi cinque lati di quadrati da 5 mm rappresentano 1 secondo. È quindi facile immaginare come si possa immediatamente ricavare la frequenza cardiaca, valutando quanto tempo passa tra un ciclo e l'altro (si misura il tempo intercorso tra due picchi R). A solo titolo di esempio se abbiamo un complesso ogni 4 quadrati da 5 millimetri, significa che la nostra frequenza è attorno ai 75 battiti al minuto. Ovvero, visto che ogni quadrato da 5 mm corrisponde a 0,2 s e, quindi, 4 quadrati a 0,8 s,basterà dividere 60 s (1 minuto) per 0,8 s per ottenere la frequenza di 75 battiti al minuto, appunto. Oppure, più semplicemente, possiamo dividere 300 per il numero di quadrati da 5 mm fra due picchi R adiacenti. In caso di ritmo irregolare la distanza sarà la media fra 3 distanze R-R adiacenti

La registrazione dell'elettrocardiogramma può avvenire a riposo o sotto sforzo. Nel primo caso il grafico può evidenziare patologie delle coronarie, alterazioni del ritmo cardiaco (aritmie, extrasistole, fibrillazioni), variazioni del volume cardiaco (ipertrofia) e della conduzione dell'impulso elettrico (blocchi). L'elettrocardiogramma non è però garanzia del funzionamento del cuore per il futuro. Con l'elettrocardiogramma da sforzo è invece possibile ottenere un tracciato dinamico in grado di evidenziare cardiopatie latenti, nonché di stabilire i limiti dell'attività fisica per i pazienti affetti da scompensi coronarici.

AZIONI INFERMIERISTICHE

PREPARAZIONE DEL PAZIENTE
- Garantire privacy e confort al pz.
- Assicurare un ambiente sufficientemente riscaldato
- Far assumere al Pz una posizione rilassata, disteso con torace, polsi e caviglie scoperte

Rimuovere: scarpe, calze (collant), orologi, bracciali, reggiseno,maglia intima, peli sul torace (eventuale tricotomia).

Posizionare le derivazioni periferiche con le seguenti modalità:

Gli Elettrodi nell’esecuzione di un tracciato di base, sono 10, di cui:
• 4 si applicano agli arti,
• 6 al torace, in regione precordiale.

Questi elettrodi registrano 12 derivazioni, ossia 12 punti di vista del cuore.

LE DERIVAZIONI ELETTRICHE DEL CUORE SONO:

• 3 derivazioni dette BIPOLARI DEGLI ARTI: DI DII DIII.
• 3 derivazioni dette UNIPOLARI DEGLI ARTI: aVR, aVL, aVF
• 6 Derivazioni PRECORDIALI: V1 V2 V3 V4 V5 V6

 Le derivazioni UNIPOLARI DEGLI ARTI si applicano con il seguente ordine:

• ELETTRODO ROSSO AL BRACCIO DESTRO
• ELETTRODO NERO ALLA CAVIGLIA DESTRA

• ELETTRODO GIALLO AL BRACCIO SINISTRO
• ELETTRODO VERDE ALLA CAVIGLIA SINISTRA

Inumidire la zona interessata (polsi e caviglie) con semplice cotone imbevuto di acqua e alcool o gel conduttore (favoriscono anche l’aderenza in presenza di peli) per i polsi è consigliabile inumidire la parte dorsale esterna piuttosto che la mediale interna.

Gli altri 6 cavetti si collegano per le derivazioni precordiali. Successivamente si prosegue con l’applicazione degli elettrodi al torace che registreranno le derivazioni precordiali: V1 V2 V3 V4 V5 V6.

 Le derivazioni PRECORDIALI si applicano con il seguente ordine:

V1 e V2 su entrambi i lati dello sterno al IV spazio intercostale (in pratica a dx e sin dello sterno a circa 3 cm in su da processo xifoideo).

V4 (fare attenzione che sia V4 e non V3) uno spazio più in giù ma sulla emiclaveare sin

V3 a metà tra V2 e V4

V5 e V6 allo stesso livello orizzontale di V4 ma rispettivamente sulla ascellare sin anteriore e media.

E’ fondamentale rispettare l’esatta collocazione degli elettrodi (abitudine di segnare i punti di applicazione con un pennarello in pz. con IMA o angina instabile che devono eseguire registrazioni ripetute). 

Non fanno parte dell’ Ecg standard, ma si eseguono solo in particolari circostanze cliniche, in aggiunta alle 12 derivazioni standard. Si usano gli stessi elettrodi usati per le altre precordiali (attenzione a specificare la nuova sede di applicazione), e sono:

• Derivazioni precordiali destre: V4R, V3R (simmetriche rispetto a V4,V3)
• V7 e V8 : intersezione di una linea orizzontale passante per V4 – V6 rispettivamente con linea ascellare posteriore e linea infrascapolare sinistra.