Scopri Quante Derivazioni Ha un ECG e Cosa Significano per la Tua Salute Cardiaca!

L’elettrocardiogramma (ECG) è la registrazione dell’attività elettrica cardiaca e la sua rappresentazione su carta termica. L'elettrocardiogramma è uno degli accertamenti più richiesti in quanto semplice, affidabile, ripetibile e standardizzato e fornisce importanti informazioni riguardo allo stato di salute del paziente. Si stima che ogni anno nel mondo oltre 50 milioni di elettrocardiogrammi vengano eseguiti per i motivi più svariati, dal primo contatto medico nel territorio al reparto di degenza, passando per il Pronto Soccorso.

In questo articolo cercheremo di definire la teoria dietro le derivazioni ECG, con un riassunto e una spiegazione semplice dei concetti che portano alla risposta alla domanda: come è possibile che da dieci elettrodi si ottengono dodici derivazioni?

Il Triangolo di Einthoven

Dal nome del teorico e padre dell’elettrocardiografia moderna, il Triangolo di Einthoven è il principio fisiologico su cui si basa la rilevazione dell’attività elettrica del cuore. Grazie al perfezionamento del galvanometro a corda, Einthoven fu in grado di misurare le basse intensità di corrente del muscolo cardiaco a livello della cute del torace come nessun altro aveva fatto prima. Il contributo scientifico di questo incredibile e instancabile professore di fisiologia non si è limitato alla sola scoperta e misurazione dei potenziali elettrici del cuore ma alla definizione del “Triangolo di Einthoven”, il principio fisiologico su cui si basa l’elettrocardiogramma. Impegno che gli assicurò il Premio Nobel per la medicina nel 1924.

Il Triangolo di Einthoven si basa sulla disposizione immaginaria di un triangolo equilatero rovesciato sul torace del paziente, il cui centro coincide con il cuore. Ogni angolo della figura geometrica è elettricamente coincidente con un punto di un arto specifico a cui viene assegnato un nome: VL (left, sinistra) VR (right, destra) e VF (foot, piede sinistro). L’arto rimanente, il piede destro è definito neutro e non partecipa alla formazione del triangolo.

Ognuno di questi punti, guarda elettricamente il cuore dal proprio punto di vista, VL da sinistra, VR da destra e VF dal basso, ma è nella reciproca visione di due punti alla volta che il bipolo cardiaco (un polo positivo e un polo negativo) riesce a registrare gli eventi elettrici che si dipanano dal cuore posto al centro.

Derivazioni Unipolari e Bipolari

Le derivazioni D1-D2-D3 sono dette bipolari perché 2 elettrodi posti agli angoli del triangolo di Einthoven calcolano la variazione di potenziale. I 2 elettrodi saranno uno positivo ed uno negativo, è semplice quindi intuire che D1 sarà la risultante del potenziale del polo positivo posto sul braccio sinistro e del polo negativo al braccio destro. D2 si otterrà, invece, collegando il polo positivo alla gamba sinistra ed il polo negativo al braccio destro.

Ma gli stessi elettrodi VR,VL e VF possono inoltre essere utilizzati per aumentare i punti di osservazione. Considerando, ad esempio, il polso destro come positivo e i restanti due arti come negativi, si può ricavare una derivazione unipolare che parte dall’arto verso la bisettrice interna del triangolo di Einthoven, ovvero il centro del torace dove, sempre idealmente, è posto il cuore. Ma, a differenza delle derivazioni bipolari, queste necessitano di un amplificazione di voltaggio da parte dell’apparecchio.

Le Dodici Derivazioni: Una Visione Completa del Cuore

Altre sei derivazioni unipolari precordiali, poste sul torace del paziente circondano il cuore e aumentano ulteriormente i punti di vista di osservazione. Poste sul piano trasversale, perpendicolarmente al piano in cui sono posizionate le periferiche, le derivazioni toraciche sono particolarmente utili per l’indagine dell’impulso elettrico dei ventricoli.

A questo punto è chiaro come sia possibile che da soli dieci elettrodi si ottengono dodici derivazioni: dai quattro elettrodi periferici possiamo ottenere ben sei punti di vista diversi che, sommate alle altre sei derivazioni unipolari precordiali (da V1 a V6) permettono una visione del cuore completa su un piano tridimensionale e formato da molte finestre di osservazione. È come se attorno al cuore fossero posizionate dodici fotocamere pronte ad indagare ogni aspetto del tessuto miocardico.

Ad oggi questa impostazione è sufficiente per constatare e diagnosticare la maggior parte delle aritmie e patologie cardiache note.

Holter ECG Cardiaco: Monitoraggio Prolungato

L’Holter ECG cardiaco o elettrocardiogramma dinamico secondo Holter (da non confondere con l’Holter Pressorio) è un piccolo dispositivo portatile che registra in maniera continua l’attività elettrica del cuore in un intervallo di tempo che generalmente è di 24 ore, ma su indicazione del medico il monitoraggio può essere prolungato a 48/72 ore. L’holter non è altro che un elettrocardiogramma (ECG) protratto per un tempo più lungo rispetto ad un ECG di base o sotto sforzo e perciò aumenta la probabilità di rilevare eventuali anomalie dell’attività elettrica del cuore.

Dal tracciato dell’holter cardiaco possono emergere informazioni preziose sul ritmo cardiaco di base, eventuali aritmie atriali o ventricolari, il loro numero, complessità e ripetitività. Possono inoltre essere rilevati disturbi di conduzione cardiaca di vario tipo. È un esame non invasivo e di facile esecuzione, che però richiede una competenza specifica in sede di refertazione, in particolare nell’ambito dello screening di atleti agonisti dove viene suggerito l’holter a 12 derivazioni con seduta di allenamento.

Quando viene prescritto un Holter cardiaco?

L’holter è principalmente indicato in caso di:

sintomi come palpitazioni, vertigini, senso di mancamento e sincope
alterazioni dell’ECG di base o sotto sforzo come extrasistoli, tachiaritmie, bradiaritmie, blocchi di conduzione, QT lungo etc.
percorso diagnostico e follow up di numerose patologie cardiache quali cardiomiopatie, cardiopatia ischemica, valvulopatie, miocardite etc.
screening di pazienti con famigliarità per patologie cardiache geneticamente determinate e a rischio di morte improvvisa.

Le principali condizioni che richiedono la valutazione tramite l’holter cardiaco sono:

Aritmie
Palpitazioni/Cardiopalmo
Sincope
Blocchi di conduzione cardiaca
Sindrome del QT lungo/Sindrome di Brugada
Cardiomiopatie
Miocardite
Ischemia miocardica
Malattie delle valvole cardiache (valvulopatie)
Pre-eccitazione ventricolare (WPW)

Holter ECG Cardiaco in ambito Sportivo

Se durante una valutazione medico sportiva vengono riscontrate una o più condizioni sopra descritte, nella maggior parte dei casi le Linee Guida COCIS 2023 per lo sport agonistico prevedono l’esecuzione di due accertamenti di II livello: ecocolordoppler cardiaco (ecografia del cuore) e holter ECG cardiaco delle 24 ore.

In Medicina dello Sport e Cardiologia dello Sport si raccomanda di utilizzare l’holter a 12 derivazioni con seduta di allenamento che in questo ambito può rivelarsi decisivo per la stratificazione del rischio aritmico e per supportare decisioni sull’idoneità all’attività sportiva.

Se gli esiti dell’ecografia e dell’holter escludono una patologia cardiaca sottostante il medico potrà rilasciare il certificato di idoneità sportiva, altrimenti verranno prescritti ulteriori approfondimenti diagnostici come ad esempio la RMN cardiaca, TC coronarica o altri.

Holter Cardiaco a 12 derivazioni vs. 3 derivazioni

Non tutti gli holter sono uguali: la differenza sta nel numero degli elettrodi applicati sul torace del paziente. Ogni elettrodo registra l’attività elettrica cardiaca dal punto dove viene applicato sulla parete toracica. Un maggior numero di elettrodi permette di studiare il cuore nella sua interezza. Per questo motivo l’holter a 12 derivazioni, rispetto ai dispositivi con meno derivazioni, è il più sensibile, accurato e completo in quanto registra un maggiore numero di dati, ottenendo così informazioni elettriche provenienti da tutte le pareti cardiache.

Questo è particolarmente utile in caso di extrasistoli o tachicardie ventricolari in quanto le 12 derivazioni forniscono informazioni sulla sede di origine di queste aritmie. La sede di origine, insieme al numero di aritmie, la loro complessità, ripetitività e relazione o meno con l’esercizio fisico, aiutano il medico nel processo diagnostico in caso ci sia il sospetto di una patologia cardiaca sottostante.

Inoltre, l’holter a 12 derivazioni è estremamente utile in caso di sospetto e follow up di alcune canalopatie, come nella Sindrome del QT Lungo e Sindrome di Brugada.

Holter con seduta di allenamento vs. holter standard

In Cardiologia dello Sport si raccomanda di utilizzare l’holter a 12 derivazioni con inclusa una seduta di allenamento. Durante le 24 ore di monitoraggio, l’atleta eseguirà almeno 1 seduta di allenamento della durata minima di 30/40 minuti di intensità moderata-elevata, in base alla preparazione atletica/fisica del momento. Si suggerisce come tipo di esercizio una corsa in bici o a piedi. Per gli sport di squadra come calcio/basket o alcuni sport come tennis e simili, in aggiunta alla seduta di allenamento è utile una simulazione dell’attività sportiva praticata (cambi di ritmo, scatti etc.).

La seduta di allenamento permette di registrare:

aritmie che vengono scatenate dallo sforzo fisico (aritmia adrenergico-dipendenti) che, in base alla loro morfologia e comportamento nelle diverse fasi dello sforzo, possono aiutare il medico a sospettare o meno una patologia cardiaca sottostante;
segni elettrocardiografici di ischemia cardiaca (sottoslivellamento del tratto ST). Le principali cause di ischemia cardiaca sotto sforzo solo la malattia aterosclerotica nell’atleta Master e le anomalie dell’origine o decorso delle arterie coronarie negli atleti giovani. In questi casi vanno prescritti ulteriori accertamenti come la TC coronarica.

Corretto Posizionamento degli Elettrodi

Non vi è assoluta importanza se gli elettrodi nelle posizioni precordiali non sono millimetricamente in posizione. La sequenza delle operazioni da questo punto in poi è legata alle diverse caratteristiche dell’apparecchiatura usata. Se si vogliono eseguire registrazioni molto lunghe (ad es.

Nonostante i punti di riferimento anatomici per le derivazioni precordiali siano noti e di solito ben utilizzati, vi è una variazione significativamente maggiore nel posizionamento delle derivazioni periferiche dovuta da circostanze o preferenze personali per cui le derivazioni degli arti possono essere posizionate in un numero di posti che vanno dalla parete anteriore del torace all’addome, fino ai polsi e alle caviglie distali.

Uno Scientific Statement dell’AHA intitolato “Recommendations for the Standardization and Interpretation of the Electrocardiogram” pubblicato nel 2007 riporta che gli elettrodi periferici dovrebbero essere posizionati nelle braccia e gambe distalmente dalle spalle e fianchi e non necessariamente nei polsi e caviglie [1].

Queste situazioni mi hanno permesso di notare posizionamenti alternativi, sicuramente più comodi, che evitano di dover spogliare il paziente da vestiti e biancheria varia. Il posizionamento che mi ha fatto approfondire la questione consiste principalmente nell’applicare gli elettrodi periferici nel torso, comunemente nelle spalle/torace superiore e nell’addome inferiore e comunque mai nella stessa posizione.

Questo posizionamento prende il nome di posizionamento modificato di Mason-Likar, nato per l’utilizzo durante i test da sforzo in quanto riduce gli artefatti da movimento. Applicato al contesto di PS/118, permette di eseguire l’ECG senza dover spogliare completamente il paziente, ma scoprendo unicamente il torso.

Riassumendo il posizionamento corretto dovrebbe evitare un cambiamento dell’ampiezza dell’onda R che causa la scomparsa di infarti inferiori, la comparsa di complessi QS in I e aVL e deviazione assiale destra.

Gli elettrodi Rosso e Giallo possono essere posizionati al centro del braccio, immediatamente sotto V4 (R e G nell’immagine). Gli elettrodi delle gambe possono essere posizionati sull’addome a circa 8 cm sotto la linea orizzontale dell’ombelico e 5 cm per lato della linea verticale ombelicale. La distanza tra questi due elettrodi è di 10 cm (corrispondeti a N e V nell’immagine).

Take Home Message

Riassumiamo questo post ricco di minuziosità importanti in alcuni punti chiave:

posizionare gli elettrodi nel torso produce un ECG diverso rispetto a posizionarli nella modalità standard;
se l’ECG viene eseguito in modo non standard dovrebbe essere annotato il posizionamento utilizzato;
l’ECG viene eseguito in modo non standard non dovrebbe essere usato come ECG seriale;
se esegui un ECG a 12 derivazioni con un posizionamento standard o che non ne modifichi la morfologia della traccia allora può essere considerato parte del monitoraggio elettrocardiografico seriale dei pazienti con sindrome coronarica acuta.