INTRODUÇÃO
Dois modelos teóricos coexistem para explicação da repolarização ventricular: 1) a teoria clássica do modelo do dipolo cardíaco e 2) a teoria da diferença de duração dos potenciais de ação transmembrana (DPA). Ambas as teorias são importantes para a compreensão de muitos dos conceitos vistos no estudo de eletrocardiografia e vetorcardiografia.
O MODELO DIPOLO CARDÍACO
Um dipolo é uma abstração matemática obtida do conjunto formado ao separar duas cargas elétricas de polaridade contrária a uma distância “d”. Uma corrente elétrica parte de uma fonte (source) seguindo através das linhas de força em direção a um dissipador (sink). Uma vez que o dipolo possui magnitude e direção, ele pode ser considerado uma grandeza vetorial e representado a partir de vetores.
Do ponto de vista eletrocardiográfico, foi proposto o modelo do dipolo cardíaco com a ideia que a atividade elétrica registrada nas derivações periféricas poderia ser aproximada através de um dipolo de magnitude e orientação variáveis, de localização fixa em uma esfera homogênea, sintetizando “em um meio de tecido excitáveis. Essa teoria assume que o fluxo de íons através da membrana celular do coração atua como fonte elétrica e que cada porção ativa da membrana atua efetivamente
como um dipolo de corrente infinitesimal. A soma de todos esses elementos dipolo é o campo elétrico cardíaco, ilustrado na Figura 1.
Esse raciocínio pode ser aplicado quando ocorre a chegada da onda de ativação elétrica do coração, que causa uma súbita migração da polaridade para potencial negativo da superfície externa celular no sentido endocárdio-epicárdio, o que resulta no vetor QRS: expressão da diferença de potencial endocárdio (–) → epicárdio (+). Isto gera o registro do complexo QRS no ECG com morfologia em pico, de grande amplitude, rápida velocidade e com polaridade predominantemente positiva no eletrocardiograma.
Já a onda de repolarização recupera de maneira gradual o potencial positivo da superfície celular no sentido contrário a onda de
despolarização: epicárdio-endocárdio. Note que permanece a polaridade negativa no endocárdio e positiva no epicárdio, tal qual a onda de ativação. A Figura 2 ilustra um resumo dos vetores de despolarização e repolarização cardíaca.
O registro da onda T no ECG tem característica arredondada, velocidade lenta e assimétrica, além de baixa amplitude, como o gráfico da Figura 3 demonstra.
Uma vez que, em condições normais, os vetores QRS e T têm a mesma polaridade endocárdio (-) e epicárdio (+), o complexo QRS e a onda T devem ter a mesma polaridade nas diferentes derivações eletrocardiográficas (exceto em aVR, a derivação que “olha” para interior das cavidades) e o loop T deve estar inserido dentro do loop QRS no plano tridimensional vetorcardiográfico.
TEORIA DA DIFERENÇA DE DURAÇÃO DOS POTENCIAIS DE AÇÃO
A segunda teoria explica a concordância do complexo QRS e da onda T na maioria das derivações a partir das diferenças de duração do potencial de ação transmembrana do endocárdio e epicárdio. Em condições de normalidade, a DPA é maior no endocárdio em relação ao epicárdio, maior na base em relação ao ápice cardíaco e maior no ventrículo direito em relação ao ventrículo esquerdo
As diferenças temporais da repolarização ventricular fisiológica (ou dispersão da repolarização ventricular) foram atribuídas a uma subpopulação celular presentes no subepicárdio: as “M cells” (células “M”).
Essas células teriam duração do potencial de ação consideravelmente maior quando comparadas ao epicárdio e endocárdio. Por outro lado, preconiza-se que a presença de “M cells” não é pré-requisito para a existência do gradiente transmural.
Em suma, diversos fatores como genética, anatomia, íons e fisiológica determinam as características eletrofisiológicas peculiares das diferentes partes dos ventrículos e que produzem uma dispersão fisiológica da repolarização ventricular.
CONCEITO DE TEMPO DE RECUPERAÇÃO TOTAL
Em condições de normalidade, existe um gradiente fisiológico da repolarização que é dado pelas diferenças da DPA. Isto ocorre porque em condições de normalidade, a súbita onda de ativação elétrica (despolarização) atinge rapidamente as diferentes partes do ventrículo de maneira bastante uniforme (aproximadamente 34ms), enquanto o período refratário é menos homogêneo, apresentando uma pequena dispersão de até 40ms. Assim, as regiões que se ativam primeiro podem não ser as primeiras a completar a repolarização devido às diferenças fisiológicas da repolarização.
Entretanto, algumas condições anômalas como zonas eletricamente inativas determinada por fibrose intracelular ou hipertrofia ventricular podem alterar os tempos de ativação ventricular. A presença de fibrose intracelular subendocárdica produzida por infarto do miocárdio determina um prolongamento do tempo de ativação do endocárdio quando comparado a indivíduos normais sem alteração significativa na dispersão ou no período refratário.
Dessa forma, surge o conceito de tempo total de recuperação (“total recovery time”), que é dado pela soma do tempo de ativação com o seu período refratário.
A análise morfológica da onda T permite inferir os elementos do tempo de recuperação total ventricular aqui apresentados: a porção da onda T que vai do seu início até seu pico tem maior duração e velocidade lenta. No momento em que a onda T atinge seu pico, apenas 25% do miocárdio ventricular está plenamente repolarizado. Essa primeira e maior parte da onda T sofre maior influência das diferenças nas características do potencial de ação entre as diversas partes do ventrículo. A segunda parte da onda T tem menor duração, velocidade menos lenta e está primordialmente determinada pelo momento do fim da repolarização de cada parte do ventrículo, em outras palavras, pela sequência da repolarização ventricular. A figura 4 elucida o conceito através do gráfico.
CONCEITO DE GRADIENTE VENTRICULAR
O fenômeno dispersão da repolarização ventricular apresentado faz com que a onda de recuperação elétrica não se propague exatamente na mesma sequência da despolarização.
A consequência direta desse fenômeno é uma diferença na orientação do vetor QRS e do vetor T. Isto resulta no surgimento um terceiro vetor: o Vetor Gradiente ou Gradiente Ventricular.
As bases do conceito de gradiente ventricular foram moldadas em 1933 por Wilson Mancleod: “se a totalidade do músculo ventricular passasse pelo período de excitação ao mesmo tempo e da mesma maneira, a área QRS e a área T seriam iguais em magnitude absoluta, porém com sinal oposto e a área QRST seria zero. A área QRST é uma medida dos efeitos elétricos produzidos pelas variações locais no processo excitatório”.
O conceito foi ampliado e estendido à aplicação clínica. Assim, o gradiente ventricular medido pelo ECG indicaria em um simples vetor, a diferença média na duração do estado excitado ou, por definição “o efeito elétrico resultante nas diferenças de tempo do curso do processo de despolarização e repolarização”.
Com isso, a área total sob a curva do intervalo QT em uma determinada derivação eletrocardiográfica, a “QRST integral”, depende apenas da heterogeneidade das durações do potencial de ação do coração, independentemente da ordem de ativação elétrica. Desde então, esse parâmetro foi tratado como ferramenta para auxiliar na discriminação das alterações da onda T primárias versus onda T secundária.
Ao aplicar o conceito escalar de área QRST no vetorcardiograma espacial (“spatial vectocardiogram”), as publicações subsequentes passaram a abordar o conceito de Gradiente Ventricular como um vetor no espaço coexistindo com a abordagem escalar do QRST integral de Wilson. Em 1983, provaram que o QRST integral é determinado mais pela heterogeneidade espacial da área sob a curva do potencial de ação do que pela heterogeneidade do potencial de ação em si. Portanto, picos, amplitudes e inclinações das deflexões eletrocardiográficas influenciam o valor do gradiente ventricular.
O vetor do gradiente ventricular espacial se posiciona partindo da região com maior potencial de ação em direção a áreas de menor DPA, logo ele aponta da direita para esquerda, de trás para frente e de cima para baixo, ou seja, em torno de 60 graus em relação ao eixo anatômico longitudinal do coração.
Atualmente, com as possibilidades de processamento digital do sinal eletrocardiográfico e vetorcardiográfico, torna-se mais factível o estudo do gradiente ventricular como vetor aplicado no espaço tridimensional e assim a obtenção de parâmetros extraídos a partir deste: cálculo da magnitude vetorial, orientação no plano frontal – ângulo de elevação – ou sua orientação no plano horizontal – ângulo de Azimute.
Estes, junto ao ângulo espacial QRS-T, constituem um grupo recentemente denominado “parâmetros de heterogeneidade elétrica global”.
Autor(a): Sophia Benatti Proietti
Instagram: @_sophiabenatti
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REFERÊNCIAS
- NETO, José N. A. et al. Manual de ECG. cap 11 – Alterações da Repolarização Ventricular. Sanar, Saúde 2019.
- Wilson FN, Hill IGW, Johnston FD. The form of the electrocardiogram in experimental myocardial infarction. I. Septal infarcts and the origin of the preliminary deflections of the canine levocardiogram. Am Heart J. 1934;
- Wilson LD, Jennings MM, Rosenbaum DS. Point: M cells are present in the ventricular myocardium. Heart Rhythm. 2011.
- Draisma HHM, Schalij MJ, van der Wall EE, Swenne CA. Elucidation of the spatial ventricular gradient and its link with dispersion of repolarization. Heart Rhythm. 2006.
- Waks JW, Tereshchenko LG. Global electrical heterogeneity: A review of the spatial ventricular gradient. J Electrocardiol. 2016;
