Capítulo 37: Bases fisiológicas del electrocardiograma

El electrocardiograma (ECG) es el registro de las diferencias de potencial producidas entre varios puntos de la superficie del organismo por los fenómenos eléctricos que acompañan al latido cardíaco. Con cada ciclo cardíaco, en el registro electrocardiográfico aparece una serie de deflexiones u ondas. Las ordenadas representan la magnitud del potencial (voltaje) en cada momento durante el latido cardíaco, y las abscisas representan el tiempo. En los trazados habituales el papel está cuadriculado por líneas finas y gruesas. Cada línea fina vertical está separada de la siguiente por un espacio de 1 mm, que equivale a 0.04 s, y cada línea gruesa vertical está separada de la siguiente por un espacio de 5 mm que equivalen a 0.2 s. Cada línea horizontal, fina, separada también por 1 mm de la siguiente, representa 0.1 mV porque la estandarización del aparato se hace de modo que 1 cm (el intervalo entre dos rayas gruesas horizontales) corresponda a un milivoltio.

Cada cuadrícula pequeña de 1 mm de lado corresponde a una unidad Ashman que tiene una altura de 0.1 mV y una base de 0.04 s y por tanto equivale a 0.04 mV/s = 4 μV/s. Las deflexiones hacia arriba del trazado son positivas, mientras que son negativas las deflexiones hacia abajo. La figura 37-1 ilustra las denominaciones asignadas a las diversas ondas. La primera deflexión del trazado resulta de la activación auricular y se conoce como onda P. Siguiendo a la P está el segmento PQ. El espacio existente entre el comienzo de la onda P y el comienzo de la activación ventricular señalado por la onda Q o la onda R se conoce como espacio PR, que indica el tiempo que tarda la onda de activación en alcanzar la masa ventricular a través de la musculatura auricular y el tejido específico de conducción. A partir de aquí hay una serie de deflexiones rápidas que corresponden al complejo QRS de despolarización ventricular: una deflexión inicial negativa se denomina onda Q; la primera deflexión positiva, vaya o no precedida por la onda Q, se conoce como onda R; la deflexión negativa que la sigue se denomina onda S. Si existe una segunda deflexión positiva siguiendo la onda S se designa como onda R', y si hay otra deflexión negativa siguiendo a R' se llama S'. Si todo el complejo ventricular es negativo se conoce como onda QS. En la nomenclatura del complejo de despolarización ventricular QRS, de vez en cuando se emplean letras minúsculas y mayúsculas, respectivamente; así por ejemplo: QRS indica una onda R dominante precedida y seguida de pequeñas deflexiones negativas.

Siguiendo al complejo QRS suele suceder un intervalo isoeléctrico, denominado segmento ST, que termina en el momento en que comienza la inscripción de la onda T, más ancha y de menor voltaje que el complejo QRS. La onda T está producida por la repolarización ventricular. A veces, después de la onda T, se inscribe una pequeña onda U. El intervalo QT se mide desde el comienzo del complejo QRS al final de la onda T.

Los fenómenos eléctricos que deben considerarse para comprender un electrocardiograma son cuatro: 1) propiedades eléctricas de la célula en reposo; 2) acontecimientos eléctricos durante la activación o despolarización; 3) acontecimientos eléctricos durante la repolarización o recuperación, y 4) el campo eléctrico de la fibra muscular durante la activación.

Cuando una célula permanece en reposo, existe una diferencia de potencial a través de la membrana celular, de modo que el interior de la célula es negativo con respecto al exterior. Esto se ha demostrado introduciendo un fino electrodo de vidrio en el interior celular y colocando otro en el exterior; la negatividad eléctrica en el interior celular es, aproximadamente, de 90 mV. Esta diferencia de potencial se conoce como “potencial de reposo” e implica que existe una fuerza electromotriz a través de la membrana. Una célula en estas circunstancias se dice que está “polarizada” (figura 37-2).

La razón de esta diferencia de potencial radica en la diferencia en el reparto electrolítico intracelular y extracelular. Con respecto al potasio (K), la concentración del potasio intracelular es aproximadamente de 150 mM/L, mientras que la concentración exterior es de 2.7 mM/L. Esta fuerza o gradiente químico tenderá a permitir la salida de potasio desde la célula al espacio extracelular, pero el potasio no abandona la célula o lo hace en mínima cuantía, porque las proteínas intracelulares crean un gradiente eléctrico de sentido contrario, que origina una situación de equilibrio definida por la ecuación de Nernst:

donde Ek es el potencial de equilibrio del potasio; R la constante de los gases; T la temperatura absoluta; F la constante de Faraday, y (K)i y (K)e, la concentración del potasio intracelular y extracelular.

Aunque la membrana celular es permeable al potasio y relativamente impermeable a otros iones, en particular al sodio (Na), éste “gotea” hacia el interior de la célula porque su gradiente químico es inverso al del potasio (140 mM de sodio en el exterior frente a 14 mM en el interior de la célula). Para mantener el estado de equilibrio existe la bomba Na/K que, al consumir energía (ATP), expulsa de manera activa sodio e introduce potasio.

En resumen, el potencial de reposo viene determinado por la difusión de potasio al exterior a través de su gradiente de concentración, pero está mantenido por una ATPasa que expulsa el sodio que gotea al interior. Las células de trabajo mantienen una negatividad intracelular de unos −90 mV y las células marcapaso del nodo sinusal de unos −60 mV.

Potencial de acción

La corriente eléctrica en los sistemas biológicos se realiza por medio de iones, como el Na⁺, el K⁺, o el Ca²⁺, los cuales se mueven en respuesta a un gradiente químico (concentración) y a un campo eléctrico.

En el corazón normal el estímulo parte del nodo sinusal y se difunde a través de las aurículas y el tejido específico de conducción ventricular hasta la masa ventricular. Cuando el estímulo alcanza una célula, el potencial de membrana se desplaza hacia el nivel del potencial umbral (se hace menos negativo), momento en el cual se inicia una serie de cambios de potencial (potencial de acción).

Una vez que se alcanza el potencial umbral, la membrana se despolariza rápidamente e invierte su polaridad (fase 0), haciéndose el interior positivo en unos 30 mV. Esta inversión de polaridad no se mantiene, y se sigue de una rápida repolarización (fase l), la cual continúa luego a un ritmo más lento durante el plateau (fase 2), hasta, que después se acelera durante la fase 3 y alcanza el potencial de reposo. En la diástole (fase 4), el potencial de membrana es estable en las células de trabajo, mientras que en las células marcapaso el potencial de reposo disminuye lentamente (fase A de lenta despolarización diastólica).

Dos de las características del potencial de acción cardíaco apenas descritas son: 1) la rápida despolarización del potencial de membrana, y 2) la larga duración del potencial de acción con respecto a otros tejidos, como nervio o músculo esquelético. Las fases del potencial de acción cardíaco se estudian en el capítulo 36.

El campo eléctrico de la célula cardíaca durante la activación: el dipolo cardíaco

Recién se habló sobre la actividad eléctrica de una célula en reposo (célula polarizada), en la fase de activación (despolarización) y en la fase de recuperación (repolarización). Imagine ahora una fibra muscular compuesta de seis unidades celulares sumergidas en un medio conductor. En el apartado anterior la explicación parte del concepto de que la activación ya no es instantánea, sino que pasa de una célula a otra, sucesivamente. Si se aplica un estímulo en el extremo A de la fibra muscular, la activación progresa hasta el extremo C en forma de onda (figura 37-3), de lo cual es fácil deducir que la activación de la fibra muscular consiste en una positividad intracelular (inversión de la polarización) que progresa de una célula a otra. Pero este fenómeno tiene lugar en la intimidad celular y, por tanto, no es posible evaluarlo. Si se coloca un galvanómetro en el electrodo explorador conectado a la fibra muscular y el electrodo indiferente lejos, en el medio en que está sumergida la fibra muscular, no se registra ninguno de los acontecimientos eléctricos intracelulares relacionados con la activación, porque la membrana celular es una barrera absoluta e infranqueable de la intimidad celular.

En cambio, en la figura 37-4 es evidente que la positividad intracelular se acompaña de negatividad extracelular que progresa de célula en célula. Por tanto, en el medio extracelular es factible visualizar a la corriente de activación como si fuera un dipolo, con un frente positivo y una cola negativa, que corriera a lo largo de la fibra muscular. Este dipolo crea un campo eléctrico en el medio conductor, y la electrocardiografía consiste, precisamente, en el registro de las diferencias de potencial en dicho campo; es decir, la electrocardiografía no es el registro de los potenciales de acción intracelulares, sino el registro del campo eléctrico extracelular creado por la activación intracelular. Hoy día, es factible estudiar los verdaderos potenciales de acción introduciendo electrodos intracelulares y su trazado se denomina electrograma, cuya suma da origen al electrocardiograma.

Un dipolo consiste en una carga positiva y otra negativa, de igual magnitud, separadas por una pequeña distancia. Un par de cargas colocadas de esta manera crean un campo eléctrico cuyas líneas de fuerza se distribuyen tal como se muestra en la figura 37-5. Imagine que la onda de activación progresa a lo largo de la fibra muscular, se crea una corriente eléctrica que fluye a través del medio desde las porciones no activadas hacia las activadas, como indica la figura 37-6. En realidad, la corriente eléctrica es la emisión de electrones desde el polo negativo o cátodo al polo positivo o ánodo, pero convencionalmente se considera lo contrario, es decir, fluyendo del polo positivo al polo negativo.

Curva normal de la onda de activación

Resumiendo los párrafos anteriores, cabe afirmar que la onda de activación intracelular, desde el ambiente extracelular que rodea al tejido excitable, se puede considerar como la cresta de una onda precedida por un polo positivo (frente) y seguida de un polo negativo (cola). El proceso de activación se puede representar como un vector con una dirección y un sentido que nos indica la orientación de la activación y cuyo símbolo es una flecha.

Imagine una fibra muscular sumergida en un medio conductor homogéneo y extenso. Un electrodo de un galvanómetro se coloca lo más lejos posible en el medio conductor, de modo que la influencia del campo eléctrico creado por la activación muscular sea despreciable: éste es el electrodo indiferente conectado al polo negativo del galvanómetro. El otro electrodo o electrodo explorador, conectado al polo positivo del galvanómetro, se coloca de manera seriada en los puntos A, B y C de la superficie de la fibra muscular (figura 37-3). Cuando se estimula el músculo en su extremo izquierdo las curvas registradas por el galvanómetro en los tres puntos respectivos son radicalmente diferentes. En A, la curva es por completo negativa; en B, es bifásica (de tipo + –), y en C, es del todo positiva. Si relaciona las curvas obtenidas con el progreso de los dipolos de activación, observará que la onda de excitación concebida como un dipolo con un frente positivo y una cola negativa produce un potencial positivo cuando se aproxima a un punto y un potencial negativo cuando se aleja de éste (figura 37-7).

Si ahora representa la fuerza electromotriz que acompaña a la contracción muscular como un vector, es decir, como una magnitud con dirección y sentido, es evidente también que las variaciones de potencial en un punto son positivas cuando el frente del vector mira hacia dicho punto y negativas cuando el vector se aleja de éste, es decir, cuando el punto mira a la cola de dicho vector.

El trazado electrocardiográfico obtenido de la activación de una fibra muscular aislada, como en las figuras anteriores, sirve como esquema. La interpretación actual de la electrocardiografía se hace sobre una base vectorial. El electrocardiograma (ECG) es una magnitud escalar, como, por ejemplo, la temperatura, pero para interpretarlo y comprenderlo debe ser convertido en una magnitud vectorial; es decir, en una magnitud que tiene dirección y sentido, representada por un vector. En la figura 37-7 el ECG consta de una deflexión negativa en A, una deflexión bifásica en B y una deflexión positiva en C; esto es el ECG estricto. Pero para comprender el significado de estas deflexiones la activación de la fibra muscular es representada como un vector, con una magnitud proporcional a las variaciones de potencial electrocardiográfico y una dirección (horizontal) y un sentido (de izquierda a derecha). Por otra parte, supuesto el vector de activación, es posible anticipar la forma electrocardiográfica obtenida desde A, B y C. Es decir, todo el juego intelectual de la electrocardiografía consiste en un doble problema: primero, dado un ECG que consiste simplemente en una curva con oscilaciones positivas y negativas (magnitud escalar), convertir dicha curva en vectores que representen la dirección y sentido de la activación ventricular; segundo, dado un vector representativo de la activación ventricular, anticipar su curva electrocardiográfica. La electrocardiografía estricta consiste en el primer apartado, que podría recibir el nombre de electrocardiografía deductiva. De cualquier manera, la interpretación vectorial de la electrocardiografía es una aproximación racional al problema, la más lógica en el estado actual del conocimiento en este campo. La electrocardiografía no consiste tan sólo en memorizar patrones electrocardiográficos correspondientes a un infarto, isquemia o hipertrofia, sino en comprender qué significan dichos patrones y cómo acontece el proceso de activación del corazón en condiciones normales y patológicas.

Si considera la corriente de activación de una fibra muscular como un dipolo representado por un vector, también es factible visualizar a todas las fuerzas eléctricas del corazón como otro dipolo. En realidad, la activación compleja del corazón da lugar a la aparición de infinitos dipolos que cambian continuamente de magnitud y dirección. Sin embargo, en un instante dado, el galvanómetro registra tan sólo la suma de toda la actividad eléctrica que acontece en ese momento. Es decir, que en un momento cualquiera, las innumerables fuerzas vectoriales de activación del corazón se pueden sumar en un vector único representativo de la activación en ese instante. Este vector único se denomina vector instantáneo o eje eléctrico instantáneo del corazón. Con objeto de una mayor simplicidad, observe la figura 37-8. La primera porción que se activa del corazón es la porción media de la masa septal izquierda del tabique interventricular, cuya resultante eléctrica denominamos vector 1, de dirección hacia adelante y hacia la derecha. Un momento después, la despolarización ha progresado a otras regiones ventriculares. En realidad, en cada instante y a medida que diferentes regiones del corazón se despolarizan, el vector resultante tendrá un origen, una magnitud y un sentido distintos, como se señala en la figura 37-8. Como el fenómeno de la despolarización es muy complejo sólo están numerados aquí tres vectores para resumir el proceso de la activación normal del corazón. El vector 2 corresponde a la activación de la pared libre del ventrículo izquierdo que se dirige hacia la izquierda y hacia atrás, y un poco hacia abajo. El vector 3 se refiere a la activación de las porciones basales del corazón, las últimas activadas, y se dirige hacia la derecha y hacia arriba. El galvanómetro registra los vectores instantáneos resultantes como si se originaran en el mismo punto, en el centro eléctrico del corazón. La figura 37-9 muestra los vectores representados como si se originaran en el punto cero. Si se une en una línea continua los extremos de cada vector instantáneo, surge un asa cerrada denominada vectocardiograma cuyo contorno indica los cambios en magnitud y dirección del proceso de la despolarización ventricular.

De modo que el fenómeno eléctrico de la activación del corazón se puede visualizar como un haz muy denso de vectores instantáneos, del que se toman tres vectores, los más representativos, para resumir la activación. Si la idea es simplificar aún más el problema es factible resumir todo el proceso de activación del corazón por un solo vector, sumando todos los vectores instantáneos: es el vector medio o eje eléctrico medio del corazón (figura 37-10). De esta manera, al representar todo el complejo proceso de la activación ventricular por un solo vector, el vector medio, como si fuera el vector de activación de una fibra muscular aislada, es factible sentar las bases de la electrocardiografía.

Electrocardiógrafo

El electrocardiógrafo es un galvanómetro que mide las diferencias de potencial existentes en la superficie del organismo. Consta, en esencia, de una cuerda o hilo conductor delicado y móvil —conectado a un sistema inscriptor—, suspendido de manera vertical en un campo magnético. Un alambre prolonga cada extremo de la cuerda constituyendo los electrodos positivo y negativo. Cuando los dos electrodos se aplican a puntos distintos de la superficie del cuerpo forman una derivación.

Durante el proceso de activación del corazón se crean diferencias de potencial y a través de los electrodos fluye una corriente eléctrica que pasa por la cuerda del galvanómetro. La cantidad de corriente que pasa por la cuerda del galvanómetro es una función precisa de las diferencias de potencial que existe entre ambos electrodos. La corriente que pasa a través de la cuerda hace que ésta se desvíe y esta desviación, registrada en un sistema inscriptor, da lugar a las oscilaciones que constituyen el ECG.

El electrocardiógrafo está constituido de tal manera que cuando la corriente fluye del polo negativo al polo positivo —o, de forma convencional, en el circuito externo, del polo positivo al polo negativo— se inscribe una deflexión positiva.

Derivaciones electrocardiográficas: interpretación vectorial

De manera general, el electrocardiograma habitual consta de 12 derivaciones, seis obtenidas en el plano frontal y seis en el plano horizontal. Tres derivaciones del plano frontal, las derivaciones estándar I, II, III, introducidas por Einthoven, son derivaciones bipolares, mientras que las derivaciones de miembros aVR, aVL y aVF del plano frontal y las seis derivaciones precordiales de V_l a V6 del plano horizontal, son monopolares.

Una derivación bipolar es aquella en que los dos electrodos están colocados aproximadamente a la misma distancia del corazón; por tanto, ambos electrodos tienen la misma importancia en la determinación del trazado final. Las derivaciones monopolares se obtienen, por el contrario, cuando un electrodo está próximo al corazón y el otro muy alejado en el medio conductor. El primero es el electrodo explorador y el segundo el electrodo indiferente; el electrodo explorador es el responsable del trazado electrocardiográfico. En la electrocardiografía clínica, el electrodo explorador puede estar relativamente cerca o lejos del corazón, pero el electrodo indiferente está conectado a la central terminal de Wilson, donde la corriente es cero. Es, pues, un verdadero electrodo indiferente.

Derivaciones estándar de las extremidades

Einthoven colocó los electrodos en el brazo derecho, brazo izquierdo y pierna izquierda del modo siguiente: la derivación I (brazo derecho y brazo izquierdo), con el electrodo positivo en el brazo izquierdo y el negativo en el brazo derecho; la derivación II (brazo derecho y pierna izquierda), con el electrodo positivo en la pierna y el negativo en el brazo; la derivación III (brazo izquierdo y pierna izquierda), con el electrodo positivo en la pierna y el negativo en el brazo (figura 37-11A). La localización del electrodo positivo y negativo en una derivación dada se denomina polaridad de la derivación. Estas tres derivaciones se emplean en la electrocardiografía moderna con la misma polaridad que introdujo Einthoven y se denominan derivaciones estándar (o bipolares) de miembros.

Las extremidades se utilizan como meras prolongaciones del campo eléctrico del tronco y, en realidad, miden las diferencias de potencial existentes en el tronco en su unión con la extremidad. Como estos puntos están aproximadamente equidistantes del corazón, los tres ejes de las derivaciones estándar forman un triángulo equilátero en cuyo centro geométrico está el punto cero del campo eléctrico, origen del vector del corazón: es el triángulo de Einthoven. Si se trasladan los tres ejes al punto cero del campo eléctrico, se obtiene un sistema de referencia más racional, conocido como sistema de referencia triaxial de Bailey (figura 37-11B). En este sistema los tres ejes de las derivaciones I, II y III dividen el plano frontal en seis sextantes de 60° cada uno.

Proyección del vector medio de activación del corazón sobre el plano frontal de las derivaciones estándar

Suponga que el vector medio de activación del corazón o eje eléctrico medio está situado a +60° en el plano frontal y desea averiguar la morfología electrocardiográfica que corresponde a dicho vector en las derivaciones estándar I, II y III representadas en el sistema de referencia triaxial (figura 37-12).

La morfología (positiva, negativa o bifásica) y la amplitud de las derivaciones electrocardiográficas dependen de la proyección del vector medio sobre los ejes de las derivaciones I, II y III, representadas en el sistema de referencia triaxial. En la derivación I, la proyección del vector o componente del vector se obtiene trazando una perpendicular desde la flecha del vector a la derivación I. Dicha proyección tiene una magnitud menor que el vector medio y un sentido que señala al polo positivo de la derivación; por tanto, la deflexión electrocardiográfica será positiva. En la derivación II, como el vector es precisamente paralelo al eje de la derivación y señala también al polo positivo, la deflexión electrocardiográfica será también positiva, pero su magnitud será mayor que en el caso anterior porque la proyección es mayor; en realidad, para dicho vector es la máxima magnitud que se puede obtener desde cualquier punto del plano frontal. La proyección del vector medio en la derivación III señala también al polo positivo del eje de la derivación y su magnitud es idéntica a la obtenida en la derivación I, puesto que ambas distan 60° del vector medio. Es decir, partiendo de un vector medio de +60°, por su proyección en las tres derivaciones estándar I, II y III, se han obtenido las diversas morfologías (electrocardiografía inductiva). Es evidente que también puede hacerse el proceso inverso y de una morfología dada es factible deducir que el eje eléctrico medio es de 60°. En realidad, siempre que las tres derivaciones son positivas y máxima en II, el eje eléctrico está situado alrededor de +60° (electrocardiografía deductiva).

Considere algunas reglas prácticas para convertir un vector en oscilaciones electrocardiográficas o el proceso inverso, representar las oscilaciones electrocardiográficas por un vector. Si hay un vector que arranca del punto cero del eje de cualquier derivación, existen ocho representaciones fundamentales (figura 37-13).

1. En 1 y 2 el vector es perpendicular al eje de la derivación y dicha derivación o no muestra deflexión alguna o la oscilación es pequeña y bifásica.

2. En 3, 4, 7 y 8 el vector tiene otra dirección y la magnitud de la oscilación electrocardiográfica depende de la proyección del vector sobre la derivación y la oscilación: es positiva o negativa, según que la proyección del vector corresponda al lado positivo o negativo del eje de la derivación; es decir, según que el vector apunte hacia el polo positivo (electrodo positivo), o negativo (electrodo negativo) de la derivación.

3. En 5 y 6 el vector es paralelo al eje de la derivación y la oscilación electrocardiográfica es la máxima correspondiente a dicho vector, positiva o negativa según la dirección del vector. En resumen, cabe afirmar que, cuando un vector es perpendicular al eje de una derivación, la oscilación electrocardiográfica es nula o bifásica y cuando el vector es paralelo al eje de una derivación la oscilación electrocardiográfica es máxima. Del ejemplo anterior se infiere también que, en la electrocardiografía deductiva para orientar un vector en el plano frontal es necesario, al menos, el concurso de dos derivaciones, porque los ejemplos 3 y 7, y 4 y 8, tienen la misma representación electrocardiográfica de un vector cuya orientación espacial varía en 90°, y en el ejemplo 1 y 2, en 180°.

Ley de Einthoven

La ley de Einthoven establece que la magnitud de la deflexión en la derivación I, más la magnitud en la derivación III, es igual a la magnitud de la deflexión II. Esta ley, como señaló Einthoven, es una adaptación electrocardiográfica de un principio físico bien conocido: cuando se miden potenciales de forma consecutiva entre una serie de puntos, volviendo al punto de origen, la suma vectorial de todos estos potenciales es igual a cero (ley de Kirchoff):

Einthoven cambió la polaridad de la derivación II, probablemente para obtener potenciales positivos en las tres derivaciones en condiciones normales, del modo siguiente:

Derivaciones monopolares de miembros

Wilson introdujo las derivaciones monopolares de miembros mucho después que las derivaciones bipolares de Einthoven. La posición de los electrodos es la misma que en las derivaciones estándar. Sin embargo, mientras que en las derivaciones estándar el electrodo positivo y el negativo están situados en una extremidad (bipolar), en las derivaciones monopolares el electrodo positivo está unido a una extremidad y el electrodo negativo a la central terminal de Wilson. La central terminal se obtiene por la conexión, en un punto, de los potenciales de las extremidades. Con arreglo a la ley de Einthoven este punto es el punto cero del potencial, y de este modo el electrodo negativo, conectado al punto cero, es un verdadero electrodo indiferente (figura 37-14A). Como las deflexiones registradas por este sistema son menores que las de las derivaciones estándar, Goldberger introdujo una modificación para evitar este inconveniente. Si en lugar de unir las tres extremidades a la central terminal se unen las dos opuestas a la que se toma la derivación monopolar, la morfología de los complejos no se altera, pero su magnitud aumenta en un 50%, siendo similar al voltaje de las derivaciones estándar (figura 37-14B). Se denominan derivaciones monopolares amplificadas de Goldberg y se representan por los símbolos aVR, aVL y aVF, indicando que en aVR el electrodo explorador está situado en el brazo derecho, en aVL, en el brazo izquierdo, y en aVF en la pierna izquierda. El eje de las derivaciones monopolares es la línea hipotética que une la extremidad al punto cero del campo eléctrico del corazón y que en el triángulo de Einthoven está representado por las bisectrices de los ángulos del triángulo (figura 37-15).

Si el eje de las derivaciones monopolares se traslada al sistema de referencia triaxial, se obtiene un sistema de referencia hexaxial (figura 37-15). Existe una relación constante entre los valores de las derivaciones estándar y monopolares de miembros. Como la derivación 1 es igual a la diferencia de potencial entre el brazo izquierdo y el brazo derecho, y asimismo II y III, resulta que:

Para averiguar la morfología electrocardiográfica de un vector dado de activación del corazón en las derivaciones monopolares de los miembros se siguen exactamente las mismas reglas que en el caso de las derivaciones estándar, es decir, la proyección del vector sobre el eje de la derivación en el sistema de referencia hexaxial. Y del mismo modo se puede deducir el vector medio de activación del ECG de las derivaciones monopolares.

Proceso de activación del corazón proyectado sobre el plano frontal

A modo de resumen, cabe afirmar que las morfologías electrocardiográficas obtenidas en las derivaciones estándar y en las monopolares de miembros representan la proyección en el plano frontal de las fuerzas eléctricas de activación del corazón. Puesto que la situación de los electrodos en las derivaciones estándar y en las monopolares de miembros es la misma, ambos sistemas de derivación registran exactamente los mismos acontecimientos eléctricos. La diferencia que existe entre la morfología de las derivaciones estándar y monopolares radica tan sólo en que se miden sobre ejes que tienen una dirección ligeramente diferente en el plano frontal. Es decir, la morfología de los complejos de activación y repolarización ventricular en el plano frontal depende de la proyección de los vectores instantáneos del corazón sobre el haz de seis ejes representados en el sistema de referencia hexaxial.

Considere un ejemplo y la morfología electrocardiográfica del proceso de activación normal del corazón representado por tres vectores instantáneos (figura 37-16). La morfología de los complejos depende de la suma de la proyección sobre el sistema de referencia hexaxial de cada uno de los tres vectores instantáneos. El vector 1 en aVR no tiene representación, porque es perpendicular al eje de la derivación. En II y III y aVF el vector 1 se confunde con el vector 2 de mayor magnitud. En cambio, en 1 y aVL, el vector 1 se visualiza con claridad como una onda Q, porque el componente de dicho vector se proyecta sobre la parte negativa del eje de ambas derivaciones.

En aVL, el complejo es de escaso voltaje y bifásico (– +). Ello se debe a que el primer vector da lugar a una deflexión negativa, el segundo vector que es perpendicular al eje de la derivación, no da lugar a ninguna oscilación y el trazado vuelve a la línea basal y, finalmente, el vector 3 origina una deflexión pequeña, y positiva. Ahora queda claro por qué cuando el vector medio es perpendicular al eje de la derivación se obtiene un trazado bifásico de escaso voltaje, en lugar de una línea horizontal sin ninguna oscilación. El vector instantáneo fundamental, perpendicular al eje de la derivación, da lugar a un potencial cero, pero los otros vectores instantáneos iniciales y finales de menor magnitud, originan el complejo bifásico. En la práctica, por consiguiente, cuando aparece un complejo bifásico de pequeña amplitud cabe afirmar que el vector medio de activación es perpendicular al eje de dicha derivación.

El vector 2 en las derivaciones I, II y III y aVF responsable de la onda R, es máximo en II porque es paralelo a dicha derivación. En cambio, en aVR se inscribe como una gran onda QS porque cae en el lado negativo del eje de dicha derivación o, lo que es lo mismo, porque aVR mira a la cola de la activación representada en el vector 2.

El vector 3 por su orientación superior, da lugar a una pequeña onda R en aVR, se confunde con el vector 2 en I y aVL, y da lugar a una pequeña onda S en II, III y aVF, que es máxima en III.

Así, las seis derivaciones del plano frontal, tres bipolares estándar y tres monopolares de miembros, registran un mismo acontecimiento eléctrico: el campo eléctrico creado por la despolarización ventricular. Sus distintas morfologías dependen de forma exclusiva en que miran al campo eléctrico desde diferente ángulo. Por ello, no tiene razón de ser el discutir qué derivaciones son superiores, las bipolares o las monopolares, ya que ambas recogen los mismos fenómenos eléctricos. Lo ideal es registrar las derivaciones del plano frontal, porque cuantos más ángulos de visión haya del proceso fundamental, más rica será la imagen del campo eléctrico del corazón.

Posición eléctrica del corazón

La posición eléctrica del corazón alude a la orientación en el plano frontal del vector medio de activación o eje eléctrico medio del corazón. Hasta hace unos pocos años, la posición eléctrica se deducía de las morfologías de las derivaciones monopolares de miembros en relación con las morfologías en las derivaciones precordiales y se hablaba de corazón horizontal, intermedio, semivertical, vertical e indeterminado. Actualmente, es preferible situar la posición eléctrica del corazón en el plano frontal mediante el empleo de las morfologías obtenidas en este plano con las derivaciones estándar y monopolares, y en lugar de utilizar términos descriptivos (horizontal, vertical, etc.) localizar de manera exacta, cuando sea posible, el eje eléctrico en el plano frontal, lo cual se consigue con facilidad de 30 en 30° y a menudo de 15 en 15°. De este modo, tomando como referencia el sistema hexaxial, el eje eléctrico puede estar situado a +30° (posición intermedia), a +60° (semivertical), a +90° (vertical), a +120°, a 150°, a ±180°, a −150°, a −120°, a −60° (horizontal), a −30° (horizontal) y a 0° (semihorizontal). Por fin, el eje eléctrico puede ser indeterminado, por ejemplo, porque el eje eléctrico medio sea perpendicular al plano frontal.

El eje eléctrico medio del corazón normal suele estar situado entre +30 y +75°, pero puede variar entre 0 y +90°. Cuando el eje eléctrico medio está situado entre 0° y −60°, se habla de desviación izquierda del eje eléctrico, que es un dato sugerente de hipertrofia ventricular izquierda, hemibloqueo anterior o bloqueo de rama izquierda. Cuando el eje eléctrico está situado entre +110 y +180°, lo que supone desviación del eje eléctrico hacia la derecha, es un hecho frecuente en la hipertrofia ventricular derecha, hemibloqueo posterior y en el bloqueo completo de rama derecha.

El estudiante debe familiarizarse con las morfologías correspondientes a cada eje eléctrico y averiguar el eje eléctrico de cada electrocardiograma. El método más útil para conseguirlo es dibujar todos los ejes, con su morfología correspondiente, en las seis derivaciones del plano frontal. El ejemplo utilizado antes tiene un eje eléctrico de +60°, que corresponde a una posición eléctrica semivertical de la antigua nomenclatura: es decir, un eje eléctrico completamente normal. Considere otro ejemplo, recordando siempre que el eje eléctrico medio es perpendicular al de la derivación cuya morfología sea bifásica y de escaso voltaje, y paralelo a la derivación cuyo voltaje sea máximo. Suponga que el eje eléctrico medio es de −150° (figura 37-17). Como es perpendicular a la derivación III, la morfología electrocardiográfica correspondiente a dicha derivación es bifásica; positiva en aVR y negativa en todas las demás derivaciones, estando la negatividad máxima en I y II. Este eje, situado en el tercer sextante de Bailey, es muy peculiar, quizá corresponda a un ECG normal del tipo S1-S2-S3, a una cardiopatía congénita, al cor pulmonale, a un bloqueo completo de rama derecha o a un infarto de miocardio.

Derivaciones precordiales

Las derivaciones precordiales son derivaciones monopolares que se obtienen conectando el electrodo explorador a diversos puntos de la pared torácica y el electrodo indiferente a la central terminal de Wilson. Se denominan derivaciones V (que quiere decir voltaje), seguida de un número que indica la posición del electrodo explorador en la pared torácica (V1 a V6). La situación de los electrodos es la siguiente (figura 37-18).

V₁ en el cuarto intercostal a la derecha del borde esternal.

V₂ en el cuarto espacio intercostal a la izquierda del borde esternal.

V₃ el centro de la línea que une V₂ y V₄.

V₄ en la intersección de la línea medioclavicular izquierda con una línea horizontal que pase por la punta del corazón, o bien, si no se puede identificar el ápex, en el quinto espacio intercostal izquierdo.

V₅ en la intersección de la línea axilar media con la línea horizontal que pase por V₄.

V₆ en la intersección de la línea axilar media con la línea horizontal que pase por V₄ y V₅.

Las derivaciones precordiales registran los mismos acontecimientos eléctricos que las derivaciones estándar y monopolares de miembros, pero vistos desde ángulos distintos en el plano horizontal (figura 37-19). Las seis derivaciones precordiales se pueden considerar como el registro de las proyecciones de los vectores cardíacos sobre seis ejes radiados, que partiendo del punto cero del campo eléctrico, se dirigen al lugar de implantación de los electrodos exploradores precordiales. De este modo, la proyección de los vectores cardíacos se hace de la misma manera que en el plano frontal, teniendo en cuenta que la oscilación es positiva cuando la proyección del vector cae en el lado positivo del eje de la derivación, es decir, cuando el vector cardíaco señala el electrodo explorador.

La morfología peculiar del ECG de las derivaciones precordiales, tan distintas de las derivaciones obtenidas desde el plano frontal, depende de manera exclusiva del distinto ángulo de visión, situado esta vez en el plano horizontal. La figura 37-20 reproduce de nuevo los tres vectores instantáneos representativos de la activación del corazón, cuyos vértices están unidos por el asa vectocardiográfica. Las morfologías correspondientes a las diversas derivaciones precordiales son el resultado de la adición sucesiva de las proyecciones de los vectores 1, 2 y 3 sobre los ejes de las derivaciones V₁ a V₆. El vector 1 es responsable de la onda R inicial de V₁ y V₂, y de la onda Q en V₅ y V₆. El vector 2 da lugar a las ondas S en las precordiales derechas y las ondas R en las precordiales izquierdas. El vector 3, perpendicular a V1, no origina ninguna oscilación en esta derivación y en el plano horizontal sólo da lugar a las ondas S terminales de V₅ y V₆. Como V₄ es aproximadamente perpendicular al vector 2, y en general a todo el desarrollo vectocardiográfico del complejo QRS, se inscribe una morfología de transición, bifásica, RS.

En conjunto, en las derivaciones precordiales, la onda R crece a lo largo de V₁ a V₆, al mismo tiempo que la onda S disminuye. Las ondas R de V₁ y V₂ son las imágenes directas del vector 1, cuya imagen recíproca son las ondas Q en V₅ y V₆. Del mismo modo, las ondas S de V₁ y V₂ recogen la cola de activación de la pared vascular libre del ventrículo izquierdo, representada por el vector 2, cuya imagen directa son las ondas R de V₅ y V₆.

Al comparar las figuras 37-16 y 37-20, es evidente que difieren ligeramente. Ello se debe a que el proceso de activación del corazón representado por tres vectores es un fenómeno espacial, por tanto tridimensional, que en la figura 37-16 se representa proyectado en el plano frontal y en la figura 37-20 en el plano horizontal.

El vector medio de activación del corazón, por lo general paralelo al vector instantáneo 2, se halla justo igual que en el plano frontal y es factible situarlo en el plano horizontal. Sin embargo, como los electrodos exploradores están muy próximos, ligeras variaciones en el tamaño y forma del tórax del individuo dan lugar a cambios notables de la morfología de los complejos, y en general es muy difícil localizar y valorar en grados el eje eléctrico medio como se ve en el plano frontal. En cambio, sí es factible situarle en los cuadrantes I, II, III y IV, lo cual tiene un extraordinario valor (figura 37-21).

En el plano horizontal, el eje eléctrico medio normal está situado en el cuadrante I y la morfología es dominantemente negativa y positiva en las precordiales derechas e izquierdas, de manera respectiva; en la hipertrofia ventricular izquierda y en el bloqueo de rama izquierda el eje eléctrico medio también está localizado en este cuadrante. El eje eléctrico medio situado en el cuadrante II, con morfologías de modo preferente negativas en todas las precordiales, corresponde al patrón electrocardiográfico del enfisema pulmonar, a algunos tipos de cor pulmonale y al infarto de miocardio anterior extenso. El eje eléctrico medio localizado en el cuadrante II, con morfologías positivas en precordiales derechas y negativas en las izquierdas, es típico de la hipertrofia ventricular derecha. En el cuadrante IV, con morfologías positivas en todas las derivaciones biventriculares, al corazón del niño y a algunos infartos estrictamente posteriores.

Repolarización ventricular: la onda T normal

Tras la despolarización tiene lugar la repolarización ventricular en la que el músculo cardíaco recobra la negatividad intracelular del estado de reposo. El proceso eléctrico y metabólico de la repolarización es mucho más lento que el proceso de activación. A medida que los dipolos se reacumulan para restablecer la polaridad normal de la membrana celular, se crea una corriente eléctrica que es factible representar por un vector que da lugar a la onda T del ECG. Como el proceso de recuperación es más lento que el de activación, la onda T dura más tiempo y tiene menos voltaje que el complejo QRS.

Si la recuperación siguiera el mismo orden que la activación, es decir, si las partes primero despolarizadas fueran las primeras en repolarizarse, la onda T tendría siempre una dirección opuesta al complejo fundamental QRS. Sin embargo, por lo normal ocurre lo contrario, es decir, la onda T es positiva cuando el complejo QRS es también positivo, lo que en el lenguaje vectorial quiere decir que el vector medido QRS y el vector medio de la onda T son aproximadamente paralelos. Para explicar este hecho, se sugirió que la repolarización es más rápida en la superficie epicárdica —la última activada— que en la endocárdica —la primera activada— y que, por tanto, el orden de repolarización está invertido con relación a la despolarización.

Exactamente al igual que en el proceso de activación, la repolarización se puede expresar en términos vectoriales por un vector espacial, proyectado en el plano frontal y en el plano horizontal. En el sujeto normal, el ángulo entre el vector medio espacial de la onda T es bastante estrecho, no excediendo de 45° en el plano frontal y de 60° en el horizontal.

En el plano frontal, el vector medio de la onda T varía menos que el vector medio QRS en los sujetos normales. Cuando el vector medio QRS se desvía hacia la horizontal o hacia la vertical, el vector medio de la onda T acompaña al vector medio QRS, pero se desvía menos de la posición normal, como indica la figura 37-22. Desde el punto de vista de la electrocardiografía escalar, esto significa que la onda T es positiva en I, II, aVL y aVF, positiva, bifásica o negativa en II y negativa en aVR, correspondiendo a la posición normal del vector medio de la onda T en el plano frontal, situado entre +20° y +60°.

En el plano horizontal, el vector medio de la onda T normal varía con la edad, siendo de orientación posterior en la infancia, aproximadamente paralelo al plano frontal en la edad adulta, y anterior en la vejez (figura 37-23). Por ello, la onda T está invertida en las precordiales derechas en la infancia, invertida en V, en la edad adulta, y positiva en todas las precordiales en la vejez.