Electro12Nov09

Experimentos Avanzados de Física
Electrocardiograma

Experimentos avanzados de Física
Facultad de Física, Universidad de La Habana
http://www.fisica.uh.cu/lab-exp-av/index.htm

Electrocardiograma
E. Testé1, E. Pérez1, B. García1, A. Santana1, A. Calle2 y E. Altshuler1.
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Facultad de Física, Universidad de La Habana, 10400 La Habana, Cuba
Centro Nacional de Electrónica Médica, 23 y K, Vedado,10400 Habana, Cuba

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Sumario: En esta práctica el estudiante se familiarizará con los rudimentos de la electrocardiografía,
midiendo y procesando, en diversas variantes, un electrocardiograma. Se pretende fomentar la actividad
interdisciplinaria, involucrando nociones y métodos de la Física, la Biología y la Medicina. Se utiliza un
electrocardiógrafo analógico, un osciloscopio y una tarjeta deadquisición de datos acoplada a una PC, con el
objetivo de explorar diversas variantes para la medición de biopotenciales como función del tiempo. Con la
intención de que la práctica sea flexible y permita introducir diversos métodos de enseñanza, se proponen
ejercicios básicos y avanzados, e ideas para prácticas-proyecto.

1. Introducción
Es un hecho conocido que los tejidos vivos pueden
producircampos eléctricos con sus correspondientes
potenciales eléctricos, denominados en este contexto
como biopotenciales.
El registro de los biopotenciales de los tejidos y
órganos para el diagnóstico o la investigación recibe el
nombre de electrografía. Dentro de esta clasificación
está la llamada electrocardiografía (ECG), o sea, el
registro de los biopotenciales engendrados por el
músculo cardíaco(miocardio) durante su excitación; la
electromiografía, que es el registro de la actividad
bioeléctrica de los músculos; la electroencefalografía,
que consiste en el registro de la actividad bioeléctrica del
encéfalo, etc. En esta práctica trataremos la primera
disciplina.
Desde el punto de vista físico, es esencial encontrar
un modelo que simule correctamente las fuentes de los
biopotencialesregistrados en el electrocardiograma.
En este punto se hace necesario exponer dos grupos
de aspectos teóricos. A nivel fisiológico y celular,
daremos un rápido repaso del funcionamiento del
corazón, con énfasis en el aspecto eléctrico. A nivel
físico “macroscópico” nos concentraremos en los
conceptos de dipolo eléctrico y de dipolo de corriente,
éste último protagonista del modelo de corazón queutilizaremos. Invitamos al estudiante a complementar las
ideas expuestas, con la ayuda de algunos textos básicos
[1- 3].
1.1 Funcionamiento del corazón: un enfoque
fisiológico
El corazón es un músculo, que como todos, necesita
estímulos eléctricos para funcionar.

El sistema circulatorio sanguíneo está compuesto
por el corazón como bomba impulsora, las arterias que
llevan la sangre a los pulmones y alresto del cuerpo, la
red de capilares, y las venas, que regresan la sangre al
corazón. El paso de la sangre por el corazón se puede
resumir como llenado y contracción de las aurículas
seguido por el llenado y contracción de los ventrículos.
El corazón está dotado de un sistema especial para
generar rítmicamente impulsos que produzcan la
contracción periódica del músculo cardíaco, y luego paraconducir estos impulsos a todo el músculo cardíaco. La
mayor parte de las enfermedades del corazón dependen

Fig.1 Sistema de estímulo eléctrico del corazón. En el
Nodo S-A (sinusal o sino-auricular) se genera el impulso
rítmico normal auto-excitatorio. En el Nodo A-V (aurioventricular), el impulso procedente de la aurícula se retrasa
antes de pasar al ventrículo. El haz A-V conduce el impulso
desde lasaurículas a los ventrículos. Sus ramas derecha e
izquierda (fibras de Punkinje) conducen el impulso cardíaco
a todas partes de los ventrículos [2].

de anomalías de este sistema especial de excitación y
conducción (Fig. 1).
1

Las células del miocardio, desde el punto de vista
eléctrico, son neutras. Tienen en su superficie exterior
iones positivos y en la interior iones negativos. La célula...