Contenido de Historia de la electrocardiografía: de las ranas de Galvani a los wearables

Introducción

Sabéis que adoro los electros y que me dedico a enseñarlos desde hace muchos años. Tengo un recopilatorio de recursos, infografías, enlaces de interés y, como no, muchos vídeos donde te aseguro que podrás entender este tema. Puedes ver todo esto que te cuento aquí.

Pero la entrada de hoy no va de explicar explicar cómo se transmite la electricidad del corazón ni para buscar ondas P, ni para explicar arritmias. Esta entrada, como habéis podido ver en el título, es para hacer un brevísimo (muy muy breve) repaso a la historia de la electrocardiografía.

Antes de empezar a leer os tengo que comentar un par de cosas. Este artículo se publicó originalmente en la revista ZONA TES. Y lo segundo que os quería comentar es que tengo dos episodios de podcast en el que explico en dos partes también la historia de la electrocardiografía de una forma más extensa. Os los dejo aquí por si os apetece escucharme:

Te recomiendo escucharme, son dos episodios que hice con mucho mucho cariño. Aún así, si no te gustan los podcast, aquí te dejo un resumen de los mismos con la Historia de la electrocardiografía:

Descubrimiento de impulsos eléctricos en los músculos

El electrocardiograma (ECG) es una de las pruebas fisiológicas más solicitadas y útiles de las que dispone la medicina en la actualidad. Su historia es el resultado de una evolución constante de descubrimientos científicos, técnicos y fisiológicos.

Galvani descubrió en 1780 que el músculo de las ancas de las ranas se contraía si se estimulaba con impulsos eléctricos; esto marcó el comienzo de la electrofisiología. Posteriormente, Matteucci en 1842, usando el modelo de Galvani, describió que cada latido cardíaco estaba acompañado por una corriente eléctrica. Lippmann en 1872 inventó el electrómetro capilar por el que le galardonaron con el Nobel de Física en 1908.

Este aparato consistía en un tubo que permitía captar las variaciones de electricidad y mediante un sistema fotográfico se registraban los movimientos producidos por los fenómenos bioeléctricos.

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Waller y los primeros registros electrofisiológicos del corazón humano

Augustus D. Waller en 1887 fue el primero en registrar los fenómenos electrofisiológicos del corazón humano usando el electrómetro capilar y colocando electrodos en la superficie corporal. Concluyó que los potenciales cardíacos del corazón podían pasar a través del tórax y llegar a diferentes electrodos conectados en el pecho y en la espalda. En manos y pies utilizó recipientes con agua y sal, y en la boca una cucharilla de té.

Llamó al resultado electrograma en su publicación original (lo renombró como cardiograma un año después). Para llegar a esta conclusión experimentó con su familia e incluso con sus perros, hecho que levantó cierta polémica en la época al ser acusado de maltrato animal.

Con el electrómetro, Waller llegó a captar dos deflexiones que correspondían a la despolarización y repolarización ventricular, y las llamó V1 y V2 (complejo QRS y onda T). También descubrió que cada latido del corazón se acompañaba de una variación eléctrica y que estos eventos eléctricos ocurrían antes que los mecánicos.

Einthoven, el padre de la electrocardiografía

En 1889, en el Primer Congreso Internacional de Fisiología en Basel (Suiza), Willem Einthoven vio como Waller registraba un ECG humano con el electrómetro capilar de Lippmann y ello le motivó a comenzar sus estudios e investigaciones sobre la electrocardiografía que fueron fundamentales para el futuro desarrollo de la técnica.

Einthoven ocupó el puesto de académico en el Departamento de Fisiología de la Universidad de Leiden desde 1886 hasta su muerte. Allí se dio cuenta de que el electrómetro de Lippmann era lento e impreciso y desarrolló un algoritmo matemático para mejorar su distorsión consiguiendo describir las cinco deflexiones eléctricas que hoy llamamos P, Q, R, S, T.

Sin embargo, este aparato seguía sin convencerle, por lo que se centró en estudiar el galvanómetro de Ader (pensado para su uso en submarinos) que mejoró en 1900. El descubrimiento pasó desapercibido hasta que, dos años más tarde, publicó un nuevo artículo en el que estandarizó la velocidad y el voltaje de la adquisición que utilizamos hoy en día: 25 mm/s y 1 cm equivale a 1 mV.

El galvanómetro de cuerda de Einthoven

El galvanómetro de cuerda ocupaba dos habitaciones, pesaba 272 kilos, y eran necesarios cinco operarios para su funcionamiento y mantenimiento, ya que se calentaba mucho. Estas características impedían su colocación en el laboratorio de fisiología. Por eso por lo que lo instaló en el Hospital de Leiden y realizó una conexión a su laboratorio mediante 1,5 km de cable de teléfono. A esos registros los llamó telecardiogramas, el primero de ellos fue transmitido con éxito el 22 de marzo de 1905.

El estudio de todos estos telecardiogramas dio a Einthoven suficiente material para publicar en 1906 un nuevo artículo llamado «Le télécardiogramme» y así captó el interés de la comunidad científica mundial, ya que consiguió suficiente material para describir las primeras arritmias: bloqueos, extrasístoles, hipertrofias, flúter, fibrilación auricular, etc.

Tras esta publicación varias compañías se interesaron por su aparato. La primera fue Elderman y luego la Cambridge Scientific Instrument Company (fundada por Horace Darwin, el hijo de Darwin). El contrato con esta última permitió la venta del primer aparato comercial en 1908 a sir E. Schafer, en Edimburgo.

Una vez desarrollado el galvanómetro de cuerda, siguió realizando estudios sobre las aplicaciones clínicas del ECG y sobre la influencia de la posición del corazón, y dio lugar a una de las mayores aportaciones de la electrocardiografía: el eje eléctrico y su esquema del triángulo equilátero llamado el Triángulo de Einthoven.

En 1908 afirmaba tener 5.000 ECG de humanos, hecho que le permitió describir la pericarditis, la endocarditis y los defectos cardíacos congénitos. Su hijo, que era ingeniero, le ayudó en sus proyectos y en la última modificación del galvanómetro que realizó antes de morir –el galvanómetro de cuerda de vacío–, logró la máxima sensibilidad posible del aparato. Recibió el Premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1924 y actualmente se le considera el padre de la electrocardiografía.

¿Por qué las ondas del electrocardiograma se llaman P, Q, R, S y T?

Existen dos teorías sobre el uso de las letras P, Q, R, S, T para designar las ondas del ECG. Una es que Einthoven nombró las ondas empezando por la P porque, según Descartes, los puntos sobre una línea recta se nombran a partir de la letra A y los puntos en líneas curvas continúan la serie empezando por la P.

Y la otra es que empezó por la mitad del alfabeto pensando que se añadirían ondas por delante o por detrás. No se sabe cuál es la correcta, ya que mezclaba las letras porque comparaba las ondas de Waller, nombradas con ABCD, con las suyas, nombradas con PQRST, obtenidas con el galvanómetro de cuerda.

Por cierto, la abreviatura EKG propuesta por Einthoven, y que procedía del alemán, pasó a ser ECG tras la Segunda Guerra Mundial. (A pesar de esto y como guiño a Einthoven, yo siempre utilizo la abreviatura EKG). Prosigamos con la Historia de la electrocardiografía…

Expansión del electrocardiógrafo como herramienta diagnóstica

Una vez inventada la herramienta, la función de apoyo y difusión de la misma fue llevada a cabo principalmente por Thomas Lewis, sucesor de Einthoven y profesor de Frank Wilson. Obtuvo su primer ECG en el laboratorio de Waller el 12 de noviembre de 1908 con un galvanómetro de cuerda y a partir de ahí se interesó por el descubrimiento de Einthoven y toda su literatura.

En 1913, escribió Electrocardiografía clínica y afirmó, en el prefacio de esa obra, que el ECG se había convertido en esencial para el diagnóstico y tratamiento del paciente cardíaco. Tras esta publicación, los pedidos del aparato de Einthoven aumentaron exponencialmente.

Tras la Primera Guerra Mundial, la electrocardiografía se extendió a América y al mundo entero y se convirtió en una técnica accesible a muchos más médicos. El motivo de esta expansión fue el desarrollo de electrocardiógrafos menos incómodos que podían moverse al lado de la cama de los pacientes (pasando de los 275 kg del galvanómetro de Einthoven a 23 kg en 1927 y a 11 kg en 1935).

Descubrimiento de nuevas derivaciones del electrocardiograma

Con solo las tres derivaciones de Einthoven se dieron cuenta de que no podían analizar la actividad eléctrica completa del corazón. Wilson, alumno de Lewis, fue el primero en descubrir la derivación unipolar (monopolar) en 1934 y demostrar que se podía registrar la actividad del corazón desde cualquier punto del cuerpo.

De esta forma surgieron las derivaciones precordiales de V1 a V6. Goldberger, en 1941, determinó otras tres derivaciones monopolares: VR, VL y VF. Usó la teoría de Wilson (generar cualquier derivación desde un punto del cuerpo al corazón) y los tres electrodos que había puesto Einthoven.

La señal captada era muy pequeña, por lo que tuvo que diseñar un método para ampliarla. Por ello, la letra «a» de aVR, aVL y aVF corresponde a la palabra ampliada. El descubrimiento de las monopolares aumentadas y las precordiales de Wilson, junto con las derivaciones bipolares de Einthoven I, II y III, supuso completar las doce derivaciones que conocemos en la actualidad. La American Heart Association (AHA) tuvo que hacer una recomendación para la estandarización del ECG de doce derivaciones en 1938, que sigue vigente a día de hoy.

Presente y futuro de la electrocardiografía

Una vez completas todas las derivaciones y que la electrocardiografía pasase a ser una técnica consolidada entre médicos y pacientes, los nuevos avances fueron el fruto de unir la electrocardiografía con otros métodos diagnósticos: cateterización cardíaca, angiografía, Holter y estudios electrofisiológicos (la realización del ECG intracardíaco supuso un gran avance).

Más moderno es el uso de la electrocardiografía asociada a la resonancia magnética normal o funcional, ultrasonidos, TAC, parámetros respiratorios y hemodinámicos, pruebas nucleares y la creación de ECG en 4D.

En la actualidad los electrocardiógrafos son digitales, ofrecen una interpretación del ECG e incluso aportan los valores de medición de ondas, intervalos, segmentos y ejes; también son capaces de eliminar artefactos mediante la aplicación de filtros. Incluso encontramos en el mercado electrocardiógrafos que nos permiten registrar 16 derivaciones sumando cables para registrar de forma simultánea las derechas y posteriores al ECG normal.

Además de la mejora de la tecnología, el Big Data ha jugado un papel importante. El análisis de ECG recogidos durante 115 años en todo el mundo ha permitido a algunos autores seguir añadiendo nuevos patrones electrocardiográficos y nuevas enfermedades basándose en la revisión de estas bases de datos. El presente y futuro de la electrocardiografía está representado por los wearables y el uso de los smartphones como dispositivos de monitorización.

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Última actualización: 23/01/2022. Autoría del postElena Plaza Moreno, enfermera docente. Instructora de ACLS y BLS por AHA. Experta en urgencias y emergencias y competencias digitales docentes. Creo y divulgo contenido de salud basado en evidencia

2 comentarios en «Historia de la electrocardiografía: de las ranas de Galvani a los wearables»

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