L’Elettrocardiogramma (sigla: ECG) consiste nella rilevazione e rappresentazione grafica su carta o monitor delle correnti elettriche generate dal cuore durante la sua attività e rilevate sulla superficie corporea mediante elettrodi posti in punti ben precisi del torace e degli arti.
Storia dell'Elettrocardiogramma
L’italiano Luigi Galvani (1737-1798) con i suoi famosi esperimenti, che utilizzavano muscoli di rana, scoprì la bioelettricità dei tessuti neuromuscolari. Il francese Du Bois-Reymond (1818-1896) intuisce che quando un tessuto vivente eccitabile è stimolato avviene un cambiamento della sua carica elettrica e che si genera pertanto una differenza di carica (“potenziale elettrico”) tra la zona eccitata (positiva) e la zona a riposo (negativa): tra la cellula attivata ed una a riposo si determina la differenza di potenziale che genera il flusso di corrente. Gabriel Lippman (1815-1921) introduce uno strumento detto “elettrometro capillare” per misurare la differenza di potenziale elettrico.
Augustus Waller (1856-1922) ha l’intuizione di registrare dalla cute i potenziali elettrici prodotti dal cuore durante la sua attività, partendo dal presupposto che il cuore è circondato da tessuti conduttori di corrente elettrica. Egli utilizza degli speciali “elettrodi” per collegare la cute all’elettrometro di Lippman ottenendo così una rudimentale registrazione dell’attività elettrica cardiaca rappresentata come deflessione della linea di registrazione. Questi segnali erano tuttavia difficili da registrare ed interpretare. Einthoven riusciva tuttavia ad eseguire nel suo laboratorio registrazioni dell’ECG di pazienti ricoverati in un ospedale distante due chilometri collegando il suo elettrocardiografo agli elettrodi applicati alla cute del paziente mediante fili lunghi quanto la distanza dallo studio all’ospedale.
Come Funziona l'ECG
L’elettrocardiogramma (ECG) si basa sul principio fondamentale che il cuore genera elettricità durante il ciclo cardiaco. Per registrare questa attività elettrica, vengono utilizzati elettrodi che vengono posizionati strategicamente sulla superficie della pelle del paziente. Questi elettrodi fungono da sensori che rilevano le variazioni del potenziale elettrico generate dalle contrazioni e rilassamenti del muscolo cardiaco.
I segnali elettrici catturati dagli elettrodi vengono quindi amplificati e registrati tramite un dispositivo chiamato elettrocardiografo. L’elettrocardiografo è dotato di componenti che consentono la registrazione e l’analisi dei segnali elettrici in modo accurato. Include amplificatori per aumentare l’intensità dei segnali catturati dagli elettrodi, convertitori analogico-digitali per trasformare i segnali analogici in dati digitali, e software di elaborazione che analizza e visualizza il tracciato elettrocardiografico.
Come abbiamo detto in precedenza, L’ECG rappresenta graficamente l’attività elettrica del cuore durante la contrazione ed il rilasciamento (sistole e diastole) degli atri e dei ventricoli. Vediamo quindi rappresentate su una carta millimetrata tre onde positive (dirette cioè superiormente rispetto alla linea di base) e dette P, R e T e due onde negative (dirette inferiormente) dette Q ed S; talora è possibile apprezzare, dopo l’onda T, un’altra onda detta U. Per la cronaca, esiste anche un’onda positiva U, che viene osservata occasionalmente, e che rappresenta la ripolarizzazione delle fibre del Purkinje, la parte terminale del sistema di conduzione del cuore che distribuisce lo stimolo al miocardio ventricolare. E viene pure descritta un’onda J (od onda di Osborn; John Jay Osborn, per inciso, è il medico americano che ha contribuito a sviluppare la macchina cuore-polmone): è una piccola gobba che contrassegna il punto in cui il complesso QRS si unisce al segmento ST e rappresenta la fine approssimativa della depolarizzazione e l'inizio della ripolarizzazione.
I tempi che intercorrono fra il termine di un’onda e l’inizio di un’altra vengono chiamati segmenti, mentre gli intervalli abbracciano più elementi del tracciato elettrocardiografico e includono comunque almeno un’onda completa. Riveste particolare rilevanza la durata dell’intervallo QT, che rappresenta il tempo totale impiegato per la depolarizzazione (contrazione) e la ripolarizzazione (rilasciamento) dei ventricoli. Viene misurato dall’inizio del complesso QRS sino alla fine dell’onda T. E un suo allungamento, ossia una durata prolungata, per fattori di natura congenita (leggi: mutazioni genetiche) o acquisita (in seguito a un disturbo elettrolitico o all'assunzione di determinati farmaci) può favorire l’insorgenza di aritmie ventricolari potenzialmente pericolose per la vita.
Come si Esegue un ECG
Per eseguire un ECG si applicano alla cute dieci elettrodi (piccole placche adesive in grado catturare le variazioni di carica elettrica corrispondenti alle varie fasi dell’attività cardiaca) che vengono posti a livello del torace (sei) e degli arti (uno per ciascun braccio ed uno per ciascuna gamba). In questo modo è come se il cuore venisse osservato da vari punti di osservazione diversi tra loro.
Prima che abbia inizio l'elettrocardiogramma a riposo, un assistente del medico - in genere un infermiere - invita il paziente a togliersi gli indumenti e ad accomodarsi in un comodo lettino, presente nell'ambulatorio dove avverrà la procedura diagnostica. Al termine di questa parte preliminare, lo stesso assistente applica sul torace, sulle braccia e sulle gambe del paziente gli elettrodi dell'elettrocardiografo. In numero di 12 o 15, gli elettrodi per un ECG a riposo sono di fatto delle placche metalliche, applicabili alla pelle in vari modi: tramite una porzione adesiva (in questo caso assomigliano a dei cerotti), tramite ventose o tramite un gel adesivo.
Dopo l'applicazione degli elettrodi sul paziente, il "solito" assistente medico o il cardiologo avviano l'elettrocardiografo e ha così inizio la registrazione. La fase di registrazione dura in genere pochi secondi, che è quanto basta per ottenere un tracciato sufficiente a una valutazione della funzione cardiaca. Durante la procedura vera e propria, il paziente deve respirare regolarmente - salvo altre indicazioni - ma non deve muoversi o parlare, perché così facendo potrebbe falsare l'esito dell'esame.
L’ECG a riposo (basale), che viene eseguito a paziente supino, è un esame di semplice esecuzione, breve durata (in genere bastano meno di cinque minuti), privo di rischi, indolore e, grazie alla tecnologia che ha reso l’elettrocardiografo di piccole dimensioni e portatile, eseguibile ovunque.
Quando Eseguire un ECG?
Il medico può prescrivere l’elettrocardiogramma in presenza di alcuni sintomi, quali:
- dolori al petto;
- tachicardia o palpitazioni;
- difficoltà respiratorie come affanno o respiro corto (dispnea);
- vertigini, stordimento;
- stanchezza e debolezza non giustificate.
L’ECG è utile per diagnosticare molti disturbi, tra i quali:
- irregolarità del ritmo cardiaco (aritmie), frequenza cardiaca veloce (tachicardia) o lenta (bradicardia);
- patologie del muscolo cardiaco (cardiomiopatie), condizioni che alterano la capacità di contrazione del cuore per la dilatazione o l’ispessimento delle pareti del muscolo;
- cardiopatie ischemiche, causate dalla diminuzione di ossigenazione del muscolo cardiaco per l’ostruzione delle arterie che portano il sangue al cuore;
- infarto del miocardio.
L’ECG viene richiesto anche per monitorare l’andamento di un disturbo cardiaco, valutare l’efficacia delle terapie o di dispositivi come il pacemaker. Inoltre, può essere richiesto come esame di controllo per ottenere l’abilitazione a svolgere attività sportiva amatoriale o agonistica.
A Cosa Serve l'ECG?
Come già accennato, la lettura dell’elettrocardiogramma fornisce numerose informazioni sullo stato di salute del cuore, consentendo di:
- misurare la frequenza cardiaca;
- individuare eventuali aritmie e alterazioni della conduzione;
- sospettare un aumento di dimensione delle camere cardiache e squilibri elettrolitici.
L’elettrocardiogramma si modifica anche in presenza di numerose condizioni patologiche cardiache, come per esempio l’ischemia acuta, la pericardite, la sindrome di Tako-Tsubo, le cardiomiopatie e in esiti di precedenti infarti.
L’ECG basale ci fornisce informazioni sullo stato del cuore al momento della registrazione e per questo non sempre è sufficiente a facilitare la diagnosi di alcune condizioni o di alcuni sintomi che possono non essere presenti al momento dell’esecuzione dell’esame.
Importanza Clinica dell'ECG
L’ECG riveste, tra le indagini cliniche, una grande importanza nel fornire molte informazioni sullo stato di salute del nostro cuore ed in modo particolare nella diagnosi della cardiopatia ischemica nelle sue varie forme (infarto miocardico acuto o pregresso, angina pectoris), delle aritmie, dei disturbi della conduzione, del muscolo cardiaco e del pericardio, o delle malattie delle valvole cardiache, dell’ipertensione arteriosa, dell’eccessivo accumulo nel sangue di alcune sostanze o farmaci.
L’ECG ci consente inoltre di identificare la presenza di alterazioni del ritmo cardiaco (aritmie). Talora non osserveremo più una sequenza di eventi elettrici (onde P e/o complessi QRS) costante e regolare ma potranno comparire degli eventi anticipati (extrasistoli) isolati o in sequenza più o meno rapida o complessa. Alcune di queste ultime situazioni che riguardano le aritmie possono essere alla base di episodi di vertigine o perdita di coscienza e possono talora risultare pericolose per la stessa vita.
La velocità di scorrimento della carta è solitamente impostata a 25 mm/sec. Es. Una frequenza normale va da 60 a 100 bpm. Una prima valutazione consiste nello stabilire se gli intervalli fra le onde R sono sempre uguali, o non differiscono tra loro per più di 2 quadratini. La presenza di un ritmo irregolare associato all’assenza di una chiara onda P, deve far pensare all’aritmia di più frequente riscontro nella pratica quotidiana: la fibrillazione atriale (FA).
Un’altra aritmia di frequente riscontro, caratterizzata da ritmo talora anche regolare e da tipiche onde con aspetto a dente di sega (onde F) è il Flutter Atriale (FLA). È causato ad un corto circuito elettrico (aritmia da rientro) che interessa l’atrio. Deve avere una durata compresa fra 120 ms e 200 ms (da 3 a 5 quadratini). Nel BAV di 3° grado il numero di onde P è generalmente maggiore rispetto a quello dei QRS (stretti). Il valore normale varia da 360 a 440 ms.
L'elettrocardiografia è la registrazione grafica dell’attività elettrica del cuore. Sul paziente disteso sul lettino, il medico posiziona 10 elettrodi (detti anche derivazioni), che sono rilevatori di corrente: quattro agli arti e sei sul torace. I “sensori” risultano collegati a un apparecchio di registrazione, l’elettrocardiografo, che traduce graficamente su una carta quadrettata l’attività elettrica del muscolo cardiaco.
L’infermiere o l'infermiere di cardiologia non sono tenuti a formulare una diagnosi elettrocardiografica ma, seguendo questo schema, troverà più semplice (e cerebralmente più stimolante) interpretare un tracciato effettuato sia di routine che in situazioni di urgenza/emergenza.
Tipi di Elettrocardiogramma
Esistono diverse tipologie di elettrocardiogramma, ognuna delle quali fornisce informazioni specifiche sulla funzionalità cardiaca.
- ECG a riposo: Questo è il tipo più comune di elettrocardiogramma, eseguito mentre il paziente è sdraiato o seduto in posizione tranquilla.
- Holter ECG: Questo tipo di elettrocardiogramma coinvolge l’utilizzo di un dispositivo portatile chiamato registratore Holter, che registra l’attività elettrica del cuore per un periodo prolungato, di solito 24 ore o più.
- ECG da sforzo: Durante questo test, il paziente è sottoposto a sforzo fisico controllato, come camminare su un tapis roulant o pedalare su una cyclette, mentre viene registrata l’attività elettrica del cuore. L’elettrocardiogramma sotto sforzo permette di individuare patologie cardiache latenti.
L’elettrocardiogramma può essere eseguito a riposo (standard), con il paziente sdraiato sul lettino, o sotto sforzo, con il paziente che cammina su un tapis roulant o pedala su una cyclette. Vi è poi un terzo tipo di elettrocardiogramma, denominato elettrocardiogramma secondo Holter o dinamico, che offre la possibilità di monitorare la funzione cardiaca nell'arco di un certo periodo di tempo, in genere 24 ore.
L'elettrocardiogramma secondo Holter è un tipo di elettrocardiogramma che, grazie all'impiego di un elettrocardiografo portatile, permette di monitorare la funzione cardiaca nell'arco di un certo periodo di tempo, in genere 24-48 ore. L'idea di realizzare un elettrocardiografo portatile, che registrasse la funzione cardiaca per un certo numero di ore consecutive, nasce dalla necessità di "catturare" quelle aritmie discontinue, a comparsa sporadica, che un ECG a riposo fatica a evidenziare.
Compito generalmente di un assistente del medico, l'installazione dell'elettrocardiografo portatile è una procedura semplice, veloce e indolore, che prevede l'applicazione degli elettrodi registratori (soltanto) sul torace. La fase di registrazione del ritmo e dell'attività elettrica del cuore. La fase di traduzione grafica di quanto registrato nella fase precedente. Curiosità: in un alcuni casi davvero particolari, l'elettrocardiogramma dinamico secondo Holter può durare anche 7 (sette) giorni.
Interpretazione dell'ECG
L'elettrocardiogramma può essere letto e valutato solo da un medico. Il tracciato dell’ECG di un cuore sano è composto da cinque onde (P, Q, R, S e T), che rappresentano graficamente l’attività elettrica corrispondente alle fasi di contrazione e di rilassamento degli atri e dei ventricoli. I valori forniti dall’elettrocardiogramma si riferiscono a parametri quali gli intervalli di tempo che intercorrono tra le cinque onde, la regolarità del ritmo, la morfologia delle onde.
Onda P: rappresenta la contrazione degli atri del cuore. In gergo tecnico, i medici la definiscono come l'onda di depolarizzazione degli atri. L'onda P dura in media 0,08 secondi (ma può variare da 0,05 secondi a 0,12); se dura 0,08 secondi, significa che copre 2 quadratini piccoli sul foglio di carta millimetrata. Subito dopo l'onda P, c'è un tratto rettilineo che termina in corrispondenza delle onde Q, R ed S e che prende il nome di intervallo PR.
Onde Q, R ed S: insieme, queste onde formano il cosiddetto complesso QRS. Il complesso QRS rappresenta la contrazione dei ventricoli e, in gergo tecnico, assume il nome di complesso di depolarizzazione dei ventricoli. In genere, il complesso QRS dura 0,12 secondi, quindi copre circa 3 quadratini. Durante la contrazione dei ventricoli, ha luogo il rilassamento degli atri, contrattisi in precedenza.
Onda T: esprime il rilassamento dei ventricoli. In gergo medico, questo rilassamento prende il nome di ripolarizzazione dei ventricoli o ritorno a riposo dei ventricoli. Dopo l'onda T, c'è un secondo tratto orizzontale, il quale termina in corrispondenza di una successiva onda P. Nel loro insieme, le onde P, Q, R, S e T costituiscono il cosiddetto complesso PQRST. I cardiologi chiamano l'intervallo esistente tra due complessi PQRST con il termine di "intervallo R-R".
Ecco una tabella che riassume le principali alterazioni riscontrabili nell'ECG:
| Condizione | Alterazioni ECG |
|---|---|
| Fibrillazione Atriale | Assenza di onde P, ritmo irregolare |
| Infarto del Miocardio | Scomparsa dell'onda S, anomalie del segmento ST |
| Fibrillazione Ventricolare | Ritmo rapido, irregolare e scoordinato |
| Blocco Atrioventricolare Completo | Interruzione dei segnali elettrici tra atrio e ventricolo |
| Tachicardia Sinusale | Onde P con frequenza superiore a 100 battiti per minuto |
| Bradicardia Sinusale | Riduzione della frequenza cardiaca, ritmo regolare |
| Sindrome del QT Lungo | Allungamento dell'intervallo QT |
Controindicazioni e Rischi
L’elettrocardiogramma è una procedura sicura e non invasiva, il cui inconveniente principale consiste nella possibilità che la rimozione degli elettrodi determini arrossamento e gonfiore cutaneo (ovviamente nella zona d'applicazione). È doveroso precisare che l'eventuale insorgenza di una complicanza cardiaca durante un elettrocardiogramma da sforzo, è da imputarsi all'esercizio fisico e non all'elettrocardiografo.
L’elettrocardiogramma è un esame non invasivo e indolore che non presenta alcun tipo di controindicazione e non comporta rischi di alcun genere. L’elettrocardiogramma sotto sforzo potrebbe, al contrario, essere controindicato in alcuni pazienti (per esempio, coloro che soffrono di insufficienza cardiaca grave o in fase di scompenso, coloro che soffrono di angina instabile o in presenza di formazioni trombotiche cardiache).
Tuttavia, è bene precisare che i pazienti sottoposti a cure farmacologiche o portatori di pacemaker (o strumenti simili) devono comunicare al medico cardiologo questa loro condizione.
Costo dell’Elettrocardiogramma
L'elettrocardiogramma è disponibile sia attraverso il Servizio Sanitario Regionale, sia privatamente (Smart, Plus, Convenzioni).
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