(electrocardiograma). Registro producido por un electrocardiógrafo.
Electrocardiogramas (EKG)
Figura : Un registro de EKG del latido cardíaco de Kevin Karplus. A pesar de utilizar las mismas escalas de tiempo, estas trazas fueron registradas en diferentes momentos y corresponden a distintos latidos.
El período de ambas señales es aproximadamente 1125 ms, lo que corresponde a una frecuencia de pulso (pulse rate) de 0.89 Hz o 53.3 beats/minute.
Un electrocardiograma (electrocardiogram, EKG) es una técnica utilizada para medir la actividad eléctrica del corazón mediante electrodos colocados sobre la piel. La señal registrada representa las diferencias de potencial generadas por la despolarización y repolarización del músculo cardíaco.
El corazón funciona como una bomba controlada eléctricamente. Las señales eléctricas se originan en el nodo sinoauricular y se propagan a través del tejido cardíaco, provocando la contracción coordinada de las aurículas y los ventrículos. Estas señales pueden detectarse en la superficie del cuerpo utilizando electrodos (electrodes).
Las mediciones de EKG suelen realizarse utilizando configuraciones estándar llamadas derivaciones (leads). Las más comunes son las derivaciones I, II y III, que miden diferencias de potencial entre distintos puntos del cuerpo, típicamente en los brazos y las piernas.
Por ejemplo, la derivación I mide la diferencia de potencial entre el brazo izquierdo y el derecho, mientras que la derivación II mide entre el brazo derecho y la pierna izquierda. Estas configuraciones permiten obtener diferentes perspectivas de la actividad eléctrica del corazón.
Las señales de EKG son relativamente pequeñas, generalmente del orden de milivoltios, por lo que requieren amplificación mediante circuitos electrónicos. Además, son sensibles a interferencias externas, como el ruido eléctrico de la red (60 Hz o 50 Hz), lo que hace necesario el uso de técnicas de filtrado.
En el análisis de las señales de EKG, se identifican componentes característicos como las ondas P, QRS y T. La onda P corresponde a la despolarización de las aurículas, el complejo QRS a la despolarización de los ventrículos y la onda T a la repolarización ventricular.
Para mejorar la calidad de la señal, es importante una correcta colocación de los electrodos y un buen contacto con la piel. El uso de gel conductor reduce la impedancia de contacto y mejora la medición.
En sistemas de medición modernos, se emplean amplificadores diferenciales para medir pequeñas diferencias de voltaje y rechazar el ruido común. También se utilizan técnicas de referencia compartida y blindaje para minimizar interferencias.
El análisis de EKG permite detectar diversas condiciones cardíacas, como arritmias, bloqueos y otras anomalías en la conducción eléctrica del corazón. Por esta razón, es una herramienta fundamental en medicina clínica y monitoreo fisiológico.
O sea, el EKG es una técnica no invasiva que permite estudiar la actividad eléctrica del corazón mediante el uso de electrodos y circuitos de medición sensibles. Su correcta implementación requiere conocimientos de bioelectricidad, instrumentación y procesamiento de señales.
Potenciales de acción
La señal observada en un electrocardiograma (EKG) proviene de la actividad eléctrica generada en las células cardíacas. Esta actividad puede analizarse tanto a nivel de células individuales como en términos de ondas que se propagan a través del corazón.
La membrana celular se comporta como un capacitor: la bicapa lipídica actúa como aislante, mientras que el interior de la célula y el fluido extracelular son conductores ricos en iones. Las bombas iónicas (ion pumps) transportan carga a través de la membrana, cargando este capacitor, mientras que los canales iónicos (ion channels) permiten el flujo de iones, descargándolo.
En estado de reposo, las células musculares cardíacas mantienen una diferencia de potencial de aproximadamente 90 mV, con el exterior positivo respecto al interior. Esto se debe al transporte activo de iones: sodio y calcio hacia el exterior, y potasio hacia el interior.
Cuando se abren los canales de sodio, los iones Na+ ingresan rápidamente a la célula, provocando una despolarización (depolarization). Este cambio constituye el potencial de acción (action potential).
Posteriormente, los canales de sodio se cierran y se inicia una fase de meseta, donde los iones de calcio entran y los de potasio salen. Esta fase es responsable de la contracción del músculo cardíaco. El potencial de acción de sodio es breve (menos de un milisegundo), mientras que el de calcio puede durar cientos de milisegundos.
Finalmente, la célula experimenta una repolarización (repolarization), donde los canales de calcio se cierran y el potasio continúa saliendo de la célula, restaurando el estado inicial. Las bombas iónicas restablecen gradualmente el equilibrio de concentraciones.
Los electrodos del EKG no miden directamente el potencial interno de las células, sino las diferencias de potencial en la superficie del cuerpo generadas por estas ondas eléctricas. A medida que la onda de despolarización se propaga, el tejido delante de la onda se vuelve positivo respecto al tejido detrás de ella.
El momento dipolar (dipole moment) generado entre estas regiones es lo que detecta el EKG. Cuando la onda de despolarización se mueve hacia el electrodo positivo, se observa una deflexión positiva en la señal.
La onda principal del EKG, el complejo R, corresponde a la despolarización de los ventrículos. Debido a la orientación del corazón, esta señal suele ser positiva en derivaciones comunes como I y II. La repolarización, aunque tiene polaridad opuesta, también puede generar una deflexión positiva (onda T) debido a su dirección de propagación.
En resumen, los potenciales de acción en las células cardíacas generan ondas eléctricas que se propagan a través del tejido. Estas ondas producen diferencias de potencial detectables en la superficie del cuerpo, permitiendo el análisis del funcionamiento del corazón mediante el EKG.
Términos relacionados :
- Electrocardiograma. (Electrocardiogram, ECG/EKG)
- Electrocardiógrafo. (Electrocardiograph)
- Electrocardiografía. (Electrocardiography)
- Derivación eléctrica. (Lead)
- Derivación bipolar. (Bipolar lead)
- Derivación unipolar. (Unipolar lead)
- Señal cardíaca. (Cardiac signal)
- Actividad eléctrica cardíaca. (Cardiac electrical activity)
- Despolarización. (Depolarization)
- Repolarización. (Repolarization)
- Onda P. (P wave)
- Complejo QRS. (QRS complex)
- Onda T. (T wave)
- Segmento ST. (ST segment)
- Intervalo PR. (PR interval)
- Intervalo QT. (QT interval)
- Línea isoeléctrica. (Baseline / isoelectric line)
- Frecuencia cardíaca. (Heart rate)
- Arritmia. (Arrhythmia)
- Bradicardia. (Bradycardia)
- Taquicardia. (Tachycardia)
- Fibrilación. (Fibrillation)
- Bloqueo auriculoventricular. (AV block)
- Nodo AV. (AV node)
- Ruido de señal. (Signal noise)
- Interferencia electromagnética. (Electromagnetic interference, EMI)
- Amplificador diferencial. (Differential amplifier)
- Rechazo de modo común. (Common-mode rejection)
- Electrodos de superficie. (Surface electrodes)
- Gel conductor. (Conductive gel)
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