Por qué el corazón produce un electrocardiograma La generación del electrocardiograma comienza con el fenómeno bioeléctrico, que se descubrió hace mucho tiempo, pero no ha pasado mucho tiempo para comprenderlo realmente.
Aristóteles, un erudito griego del siglo IV a.C., observó que los rayos eléctricos paralizaban a los animales acuáticos al aplicar un choque eléctrico a la presa. Los antiguos griegos y romanos usaron la descarga eléctrica de una barra negra para tratar el dolor de viento y el dolor de cabeza. Sin embargo, no fue hasta después del establecimiento de la electricidad en el siglo XVIII que la gente se dio cuenta gradualmente de la naturaleza de la descarga animal. En 1786, el médico italiano Galvani descubrió que los nervios musculares de ranas recién preparados se conectaron con un circuito compuesto de dos metales, lo que inmediatamente provocaría contracciones y temblores en los músculos. Sin embargo, el científico italiano Volta cree que el temblor de las patas de rana es causado por la diferencia de potencial de contacto, y estableció la teoría de la fuerza electromotriz de contacto del metal, inventando así la batería voltática que puede producir corriente estable. Los dos discutieron durante mucho tiempo sobre la causa de la temblor de las patas de la rana.
En 1842, el fisiólogo italiano Matteoucci demostró que la contracción del corazón de la rana estaba acompañada de una corriente eléctrica, lo que finalmente calmó el debate entre Galvani y Volta, y desarrolló la electrofisiología cardíaca. Los científicos han estado explorando durante mucho tiempo la actividad eléctrica del corazón. En 1908, el médico holandés Eintoffen demostró la influencia de la frecuencia cardíaca y la respiración en el electrocardiograma y propuso que el electrocardiograma se puede utilizar para el diagnóstico clínico. Después de la Segunda Guerra Mundial, con el rápido desarrollo de instrumentos electrónicos, el electrocardiograma se aplicó a gran escala en la medicina.
Más de 200 años de exploración han demostrado que la electricidad es ubicuo en los organismos vivos. La esencia del proceso de vida es el proceso de transferencia de electrones, especialmente la conversión de energía, la conducción nerviosa, la fotosíntesis, el proceso respiratorio están relacionados con esto. El electrocardiograma es sólo uno de los ejemplos más comunes.
Vamos a explicar cómo se forma el electrocardiograma desde lo micro hasta lo macro. Las células miocárdicas juegan un papel clave en los latidos del corazón. Sus membranas celulares aíslan el citoplasma de las sustancias extracelulares, y las proteínas incrustadas en las membranas celulares pueden transportar selectivamente o incluso activamente algunos iones, como iones de potasio, iones de sodio, etc., que están cargados. Esta proteína de canal abre o cierra canales iónicos a través de cambios en la forma de la proteína, es decir, puede controlar si un determinado ion pasa o no.
En ECG, debido a la permeabilidad de la membrana de la célula miocárdica a diferentes iones como potasio y sodio, hay diferencias en la distribución de diferentes iones dentro y fuera de la membrana celular.En el estado de reposo de la célula, la diferencia de distribución de estos iones cargados conduce a un mayor potencial eléctrico fuera de la membrana que dentro de la membrana.Cuando la membrana está excitada, la permeabilidad de la canaelina a los iones cambiará, los iones dentro y fuera de la membrana se redistribuirán, lo que resulta en un menor potencial eléctrico fuera de la membrana que dentro de la membrana. Esta excitación puede transmitirse a lo largo de la membrana celular, lo que hace que la membrana celular se excita en una secuencia espacial, por lo que el potencial eléctrico también se diferencia y cambia en una cierta secuencia espacial. Cuando la membrana de las células miocárdicas se excita, a través de un mecanismo llamado acoplamiento excitación-contracción, los cambios bioquímicos ocurren en el tejido para convertir la energía eléctrica en energía mecánica, lo que acorta la contracción de las fibras musculares.
La excitación de las células miocárdicas de todo el corazón es temporal y espacial, lo que resulta en contracciones desíncronas del músculo cardíaco. Sólo de esta manera el corazón puede completar la función de bombeo de sangre de manera sistemática. La conducción precisa de la excitabilidad cardíaca depende de las fibras de conducción rápida dentro del corazón. En un momento dado, una parte del corazón está en un estado de contracción excitada y el resto está en un estado de dilatación, y con el tiempo, las partes que se contraen y se dilatan también cambian. Cuando colocamos los electrodos en partes específicas de la superficie del cuerpo, como el brazo derecho y la pierna izquierda, podemos registrar la diferencia general en los potenciales que muestran en respuesta a la excitación en diferentes partes del corazón, que es lo que vemos en el electrocardiograma.
Si el mecanismo de conducción del potencial dentro del corazón falla, o una parte del músculo cardíaco está dañada, esta regla general de cambio del potencial cambiará y se reflejará en el ECG. Por lo tanto, el ECG se puede utilizar para diagnosticar una variedad de enfermedades del corazón y salvar vidas valiosas.