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DERIVACÕES

Como já vimos anteriormente, um mesmo fenômeno elétrico da origem a traçados eletrocardiográficos diferentes se captado por eletrodos colocados em locais diferentes. Obviamente que o fenômeno em si é responsável por centenas de milhares de dipolos que apresentam determinada orientação "fixa", a observação sob diversos ângulos é que irá determinar as diferentes "faces" do fenômeno. Em resumo, as deflexões eletrocardiográficas são sempre resultantes das relações entre dipolo e eletrodo.

A padronização tornou-se, por conseguinte, uma exigência primária nos primórdios da eletrocardiografia, para que pudéssemos ter uma mesma visão do fenômeno, seja ele analisado entre nós ou em qualquer parte do mundo. Surgiram então as "derivações eletrocardiográficas".

Derivação bipolar: é aquela em que os eletrodos positivo e negativo são colocados a uma mesma distância do coração (do ponto de vista elétrico), captando a DIFERENÇA DE POTENCIAL entre esses dois pontos.

Derivação unipolar: é aquela que registra as variações de potencial obtidas pelo eletrodo positivo (também chamado de explorador), enquanto o eletrodo negativo (também chamado de indiferente) está a uma distância muito grande do coração (do ponto de vista elétrico). Isso é possível colocando-o, numa manobra técnica, no chamado "terminal central de Wilson". Estando o eletrodo indiferente "zerado" após essa manobra, o explorador passa a captar POTENCIAIS ABSOLUTOS do local onde é colocado, ao invés de diferença de potencial.

Fig 5.1 - Para as derivações bipolares, o eixo anatômico é representado pela reta que une dois eletrodos, para as unipolares ele é representado pela reta que une o eletrodo explorador ao dipolo situado no centro do volume condutor. Imaginemos o coração no centro de um triângulo eqüilátero (triângulo de Einthoven), cujos vértices representem o ombro direito, o ombro esquerdo e a perna esquerda. Esse triângulo é responsável pelo surgimento de três derivações eletrocardiográficas: DI, DII, e DIII. São derivações bipolares, portanto medem a diferença de potencial entre as regiões que cada uma representa.

Em 1842, Carlo Matteucci, um físico italiano, demonstra que cada batimento cardíaco é acompanhado de uma corrente elétrica.

Em 1856, Rudolph Von Koelliker e Heinrich Muller, fisiologista suíço e anatomista alemão, respectivamente, registraram o primeiro potencial de ação cardíaco no coração de um sapo.

Em 1878, John Burdon Sanderson e Frederick Page, fisiologistas britânicos, descobriram as duas fases do ciclo cardíaco (despolarização e repolarização), utilizando a invenção do eletrômetro capilar pelo físico francês Gabriel Lippman.

Em 1887, Augustus Waller, um fisiologista inglês, publica o primeiro traçado eletrocardiográfico de uma derivação em um homem, usando para isso o eletrômetro fotográfico desenvolvido por Lippmann em 1872 (Waller demonstrou que se podia registrar potenciais elétricos a partir dos membros submersos em soluções salinas, demonstrou isso diversas vezes em aulas onde utilizava seu cachorro Jimmy – o Bulldog ficava com suas patas submersas em baldes com soluções salinas).

Em 1895, Willem Einthoven, um fisiologista holandês, identifica 5 ondas eletrocardiográficas, denominando-as P, Q, R, S e T.

Em 1901, Einthoven registra o primeiro eletrocardiograma propriamente dito, usando para isso o “Galvanômetro de Cordas”, modificado por ele e desenvolvido por um engenheiro francês.

Em 1912, Einthoven descreveu as derivações bipolares I, II e III utilizando os lados de um triângulo eqüilátero: imaginou o coração no centro desse triângulo, cujos vértices representam o ombro direito, o ombro esquerdo e a perna esquerda.

Por convenção, estabeleceu-se o seguinte:

1) O eletrodo explorador da derivação DI foi colocado em ombro esquerdo, enquanto no direito ficou o indiferente.

2) O eletrodo explorador da derivação DII foi colocado em perna esquerda, ficando o indiferente em ombro direito.

3) O eletrodo explorador da derivação DIII foi colocado em perna esquerda, o indiferente em ombro esquerdo.

Fig 5.2 - A disposição vetorial é representada por uma reta que une dois eletrodos

PORTANTO: DI mede a diferença de potencial entre o ombro esquerdo e o ombro direito

DII mede a diferença de potencial entre a perna esquerda e o ombro direito

DIII mede a diferença de potencial entre a perna esquerda e o ombro esquerdo

Em determinado instante, todos os dipolos poderiam ser representados por um único dipolo equivalente que teria sua origem no centro do triângulo. Entretanto, o coração não está situado no centro do triângulo, encontra-se mais próximo do ombro esquerdo que do direito, também é mais próximo da face anterior que da posterior. Essas e outras características menos importantes, trazem restrições aos critérios utilizados para tal padronização da leitura eletrocardiográfica. São, todavia, restrições eletricamente desprezíveis.

Mas a sistemática empregada até ali, determinando os primeiros passos o hoje conhecido “PLANO FRONTAL”, permitia saber se os vetores estavam para a direita ou para a esquerda, para cima ou para baixo – uma luz incidindo sobre uma estrutura em bastão, projeta sua sombra sobre um plano de fundo (frontal, uma parede), permitindo que saibamos se a sombra está para a direita ou para a esquerda, para cima ou para baixo, NÃO permitindo sabermos se está para trás ou para frente.

Em 1931, Frank Wilson idealizou o sistema de 6 derivações precordiais, ligadas a um eletrodo indiferente (terminal central de Wilson), cujos posicionamentos foram definidos pelas Sociedades Americana e Britânica de Cardiologia no ano de 1938 (American Heart Association e a Cardiac Society of Great Britain), de modo a observarem estrategicamente as diversas paredes ventriculares. Com isso, foi satisfeita a necessidade de identificarmos o deslocamento vetorial para trás ou para frente, dando origem ao “PLANO HORIZONTAL” ou “PRECORDIAL”.

Fig 5.3 - À esquerda observa-se o posicionamento correto dos eletrodos precordiais. À direita podemos observar as relações entre os dipolos representantes da despolarização ventricular e os eletrodos precordiais.

Os eletrodos precordiais são assim distribuídos:

V1: eletrodo colocado no quarto espaço intercostal direito, rebordo esternal.

V2: eletrodo colocado no quarto espaço intercostal esquerdo, rebordo esternal.

V3: eletrodo colocado a meio caminho entre V2 e V4.

V4: eletrodo colocado no quinto espaço intercostal, linha médio-clavicular.

V5: eletrodo colocado no mesmo plano de V4 (mesma altura), linha axilar anterior.

V6: eletrodo colocado no mesmo plano de V4 e V5, linha axilar média.

Teremos três planos que devem ser rigorosamente observados:

1) O plano que passa por V1 e V2 2) O plano que passa por V3 3) O plano que passa por V4, V5 e V6

Fig 5.4 - À esquerda, a alça do plano horizontal disposta no sentido crânio-caudal. À direita, a alça do plano frontal, disposta frontalmente. No centro, as duas projeções. É como se um foco luminoso incidisse, respectivamente, “de cima para baixo” e “de frente para trás”, projetando o trajeto desenhado pelas centenas de milhares de vetores, inferiormente e posteriormente. A alça vetorcardiográfica projetada frontalmente, não nos dá idéia do deslocamento para trás ou para frente, apenas nos informa o deslocamento dos vetores para cima ou para baixo, para a direita ou para a esquerda. A alça projetada horizontalmente, por sua vez, informa o deslocamento para a direita ou para a esquerda, para trás ou para frente, não nos podendo dar idéia do deslocamento para cima e para baixo. Elas, portanto, se complementam.

O posicionamento errado dos eletrodos é o erro mais comum em eletrocardiografia.

A colocação PRECISA dos eletrodos é absolutamente necessária sob pena de gerar exames que não refletem a realidade do paciente.

Em 1942, Emanuel Goldberger acrescenta às 3 derivações de Einthoven e às 6 de Wilson, mais 3 derivações unipolares, denominando-as VR, VL e VF. Elas foram caracterizadas, pela colocação convencional de eletrodos positivos em ombro direito, ombro esquerdo e perna esquerda (respectivamente, “R” de “right”; “L” de “left” e “F” de “foot” – consoante a língua inglesa) de modo a medirem o “POTENCIAL ABSOLUTO” dessas regiões. Como os traçados mostraram-se diminutos, dificultando a leitura, houve necessidade de uma manobra técnica para aumentar as deflexões e torná-las passíveis de boa observação, essa manobra técnica aumentava tais deflexões e colocava a letra “a” de “augmented” antes da letra maiúscula “V” (de “voltage”), originando as derivações até hoje conhecidas derivações aVR, aVL e aVF.

1) O eletrodo positivo da derivação aVR fica no braço direito, enquanto o negativo foi desviado para o “terminal central de Wilson”.

2) O eletrodo positivo da derivação aVL fica no braço esquerdo, enquanto o negativo foi desviado para o “terminal central de Wilson”.

3) O eletrodo positivo da derivação aVF fica na perna esquerda, enquanto o negativo foi desviado para o “terminal central de Wilson”

Fig 5.5 - A disposição vetorial é representada, por uma reta que une o eletrodo explorador ao dipolo situado no centro do volume condutor.

PORTANTO: aVR, que mede o potencial absoluto do ombro direito ("a" de augmented, "V" de potencial e "R" de right)

aVL, que mede o potencial absoluto do ombro esquerdo ("L" de left)

aVF, que mede o potencial absoluto da perna esquerda ("F" de foot)

Dessa forma, o PLANO FRONTAL nos permite enxergar as resultantes eletrocardiográficas de frente, como se o paciente estivesse DEFRONTE ao observador; nos permite observar a magnitude do deslocamento vetorial para a direita ou esquerda, para cima ou para baixo, não nos permitindo uma idéia de profundidade, não nos permitindo a observação dos deslocamentos para frente ou para trás.

O PLANO PRECORDIAL complementa a visão vetorial, na medida em que nos permite uma idéia do deslocamento para frente e para trás, além de também nos dar uma idéia do deslocamento para a direita e para a esquerda.

A necessidade de colocar todos esses dados em um diagrama que permitisse a leitura fácil e padronizada, fez surgir inicialmente o sistema triaxial de Bayley, fazendo as três derivações bipolares iniciais passarem para a região central do Triângulo de Einthoven. Posteriormente, foi-lhe acrescentado três derivações unipolares, formando o sistema hexagonal, utilizado até os dias atuais. Demonstração de ambas as situações na figura a seguir.

Em seguida, o sistema hexagonal ganhou graus, configurando-se como um diagrama, que até hoje é usado para localizar os diversos vetores resultantes dos fenômenos eletrocardiográficos:

Fig 5.7 - À esquerda, o sistema hexagonal dividido em graus. À direita, vê-se o ventrículo esquerdo (o eletrocardiograma normal é um eletrocardiograma de ventrículo esquerdo, pela superioridade de sua expressão elétrica, justificada pelo grande predomínio de sua massa muscular em relação ao ventrículo direito) sobre o sistema hexagonal: aVL e DI “enxergam” a parede lateral alta, enquanto DII, DIII e aVF “enxergam” a parede inferior.

O diagrama do sistema hexagonal tem, portanto, quatro quadrantes de 90°: 1° QUADRANTE estende-se de zero grau a +90°. 2° QUADRANTEestende-se de zero grau a -90°. 3° QUADRANTE estende-se de -90° graus a +180°. 4° QUADRANTE estende-se de +90° grau a +180°.

Fig 5.8 - À esquerda (a), vê-se o diagrama do sistema hexagonal com um vetor localizado em zero grau (comentários no texto). À direita (b), observa-se o mesmo diagrama dividido em quadrantes.

Fig 5.9 - A partir de uma linha de base, o traçado eletrocardiográfico pode inscrever ondas sobre sua metade superior, positivas; sobre sua metade inferior, negativas; não inscrever ondas, caracterizando-se a linha isoelétrica; ou mesmo, produzi-las em ambas as metades, às vezes de igual área, configurando-se o caráter isodifásico. A magnitude de uma onda corresponde à ÁREA determinada por seus limites, uma onda pode ter uma grande amplitude (altura), sem, necessariamente, ter uma grande área.

COMO LOCALIZAR UMA RESULTANTE VETORIAL

Um vetor resultante, saindo do centro (origem) do sistema hexagonal, tem sua extremidade necessariamente voltada para um determinado ângulo. Ao fazê-lo, estará se posicionando de modo a ser “visto” por determinada derivação de uma das três formas: 1. Estará sendo visto pela extremidade e dará origem a uma deflexão positiva; 2. Estará sendo visto pela origem e teremos uma deflexão negativa; e 3. Estará perpendicular a ela, portanto, inscreverá uma linha isoelétrica ou isodifásica; Cada deflexão estará, dessa forma, dividida em uma metade positiva e outra negativa, a metade voltada para o eletrodo explorador será a positiva, a metade contrária ao eletrodo explorador será a negativa.

Analisando a figura 5.8a:

1 - A resultante encontra-se em zero grau, direcionada, portanto, para DI, onde será observada a maior onda positiva representativa desse vetor (o eletrodo de DI está defronte à extremidade do vetor).

2 - A derivação aVF, entretanto, “enxerga” esse vetor de uma posição intermediária (nem pela extremidade, nem pela origem), pois que esse vetor está, exatamente, sobre sua perpendicular, sobre o limite entre o seu lado negativo e o seu lado positivo. A derivação aVF, dessa forma, inscreverá uma deflexão isoelétrica ou isodifásica.

3 - As derivações aVR e DIII “enxergam” a origem desse vetor, as ondas vistas dessas derivações serão, portanto, negativas.

4 - A derivação aVL, também “vê” esse vetor pela extremidade (não tanto quanto DI), resultando em uma onda positiva.

Resumindo:

1) Sempre que o vetor imaginário, de origem no centro do sistema hexagonal, for projetado na metade negativa de determinada derivação, o eletrodo explorador dessa derivação o estará observando pela origem e inscreverá uma figura negativa.

2) Sempre que o vetor imaginário, de origem no centro do sistema hexagonal, for projetado na metade positiva de determinada derivação, o eletrodo explorador dessa derivação o estará observando pela extremidade e inscreverá uma figura positiva.

3) Se o vetor estiver exatamente perpendicular ao eletrodo explorador de determinada derivação, nessa derivação observaremos uma inscrição isoelétrica ou isodifásica.

Ao examinarmos um eletrocardiograma, faremos as localizações dos vetores resultantes da despolarização atrial, da despolarização ventricular e da repolarização ventricular. A repolarização atrial não aparece no ECG, haja vista ocorrer durante a despolarização ventricular, sendo por ela sobrepujada e, portanto, obscurecida. Esses vetores resultantes, são identificados utilizando-se a polaridade das ondas representativas desses processos (positivo, negativo ou “iso”), nas várias derivações do plano frontal, localizando-os pelo método explicado nos parágrafos anteriores.

Fig 5.10 - Observe na representação acima como estariam as ondas P do eletrocardiograma se o SÂP estivesse localizado em zero grau. As ondas P seriam negativas em aVR e DIII, positivas em DI, aVL e DII e isoelétricas em aVF (onde poderiam ser isodifásicas). Observando mais profundamente, nota-se que o vetor (em vermelho) está localizado 30º para dentro da área negativa de DIII e, CONFIRA, ISSO É IMPORTANTE, 30º para dentro da área positiva de DII, por isso as ondas P de DIII e de DII têm exatamente a mesma amplitude, EMBORA, tenham polaridades diferentes, em DIII é negativa e em DII é positiva. Também, usando a mesma perspectiva, o vetor (em vermelho) está localizado 60º para dentro da área negativa de aVR e 60º para dentro da área positiva de aVL, por isso as ondas P de aVR e de aVL têm exatamente a mesma amplitude, EMBORA tenham polaridades diferentes, em aVR é negativa e em aVL é positiva (são bem positivas em aVL porque estão quase defronte à extremidade do SÂP, bem negativas em aVR porque estão quase defronte à origem do SÂP). A maior onda P é a de DI, porque o SÂP está apontando exatamente para essa derivação, porque é a derivação que melhor enxerga a extremidade do vetor de SÂP. Visto de aVF o SÂP é uma linha isodifásica porque está no limite (na perpendicular) entre as áreas negativa e positiva dessa derivação.

Fig 5.11 - Nesse exemplo o SÂP está localizado em 90º, dessa forma as ondas P seriam negativas em aVR e aVL, positivas em DIII, aVF e DII, isoelétricas em DI (onde poderiam ser isodifásicas). Observando mais profundamente, nota-se que o vetor (em vermelho) está localizado 30º para dentro das áreas negativas de aVR e de aVL, por isso as ondas P de aVR e aVL são negativas e de mesma amplitude. O SÂP (vetor em vermelho) está localizado 60º para dentro das áreas positivas de DIII e de DII, por isso as ondas P de DIII e de DII têm aproximadamente a mesma amplitude e polaridade (positivas). A maior onda P é a de aVF, porque o SÂP está apontando exatamente para essa derivação e dessa forma, é a derivação que melhor enxerga a extremidade do vetor SÂP. Visto de DI o SÂP é uma linha isodifásica porque está no limite (na perpendicular) entre as áreas negativa e positiva dessa derivação.

Fig 5.12 - Nesse exemplo o SÂP está localizado em 45º, dessa forma as ondas P seriam negativas em aVR, positivas em DI, DII, DIII, aVL e aVF. O vetor (em vermelho) está localizado 75º para dentro da área negativa de aVR e 75º para dentro da área positiva de DII, por isso as ondas P de aVR e de DII têm aproximadamente a mesma amplitude, EMBORA tenham polaridades diferentes, em aVR é negativa e em DII é positiva. O SÂP (vetor em vermelho) está localizado 15º para dentro das áreas positivas de DIII e de aVL, quase em suas perpendiculares, por isso positivas, de mesma amplitude e quase isoelétricas (poderiam ser quase isodifásicas) em ambas as derivações. O SÂP está localizado 45º para dentro das áreas positivas de aVF e de DI, por isso positivas e de mesma amplitude em ambas as derivações.

Desenhando as diversas morfologias a partir das alças vetorcardiográficas:

Fig 5.13 - Demonstra o processo de confecção das deflexões V1 e V3, explicado a seguir.

1 - Traça-se um linha reta, unindo o eletrodo explorador ao ponto onde a despolarização tem início. Nesse ponto, inscreve-se uma linha perpendicular a essa primeira. Essa segunda linha, delimita os lados positivo e negativo da derivação em questão.

2 - Na figura 5.10, o eletrodo de V1 “enxerga” os dois primeiros vetores resultantes da despolarização ventricular pelas extremidades, pois que eles estão no lado positivo dessa derivação. Entretanto, a área positiva “vista” pela derivação V1 é pequena, se confrontada com a área que ficou no seu lado negativo, ocupada pelas duas últimas resultantes da despolarização ventricular, representando particularmente a grande despolarização da parede livre do ventrículo esquerdo. Conseqüentemente, a primeira onda desenhada por V1 será positiva, representativa do tamanho da área ocupada por seus vetores (uma pequena onda). A segunda parte da alça vetorcardiográfica, que ficou do lado negativo da derivação V1, é bem maior que a primeira, cabendo-lhe uma onda negativa de tamanho equivalente (bem maior).

3 - Lembrar que a alça em questão se desenvolve no sentido anti-horário.

4 - Utiliza-se o mesmo processo para estabelecer as ondas a serem inscritas pela derivação V3. Nesse caso, a perpendicular dessa derivação praticamente divide ao meio a alça vetorcardiográfica, justificando o fato de ser isodifásica a deflexão por ela produzida (ondas positivas e negativas, equivalentes em tamanho).

5 - Esse mesmo processo é utilizado para confeccionar todas as ondas das demais derivações. Em V6 os primeiros vetores da alça se projetam do lado negativo, originando uma onda “q” inicial; em seguida os vetores invadem o lado positivo de V6, expondo as extremidades e originando uma grande onda “R”; por último, ao término da alça, os vetores retornam ao lado negativo de V6, originando uma onda “s” terminal. Deve-se ter o cuidado, obviamente, de utilizar a alça vetorcardiográfica horizontal para as derivações horizontais (precordiais), e a alça vetorcardiográfica frontal para as derivações do plano frontal

Obs: Por convenção, os eletrodos receberam as seguintes cores:

Vermelho: braço direito Amarelo: braço esquerdo

Preto (terra): perna direita Verde: perna esquerda

De modo que o verde e o amarelo (cores da nossa bandeira) ficam DO LADO DO CORAÇÃO.

O preto e o vermelho ficam à direita.

As cores mais fortes de cada lado (verde e preto) ficam nos membros inferiores.

Fig 5.14 - Essa figura demonstra a representação dos planos horizontal e frontal. Os três eixos são representados pelas letras X (transversal), Y(vertical) e Z (ântero-posterior). Esses eixos combinados dois a dois dão origem a três planos ortogonais onde serão projetadas as curvas espaciais que representam os fenômenos elétricos do coração no vetorcardiograma espacial (X e Z = plano horizontal, X e Y = plano frontal, Y e Z = plano sagital).