Nota: Artigo publicado na Revista Saber Eletrônica 195 de 1989.
O ELETROCARDIOGRAMA
A bomba do sistema circulatório sanguíneo, quer dizer, o coração, deve ser controlado minuciosamente, já que todos sabemos que se ele deixar de bater, ainda que durante uns poucos minutos, o resultado é a morte. Isso se deve ao fato de que os tecidos do corpo humano não podem continuar funcionando se lhes é privado o combustível, em especial o cérebro, e que está constituído pela cota de oxigênio sanguíneo.
Para saber como está trabalhando o coração, necessitamos saber se seu mecanismo está intacto e quanto sangue bombeia em um tempo determinado. Estas medidas, como muitas outras necessárias para investigar um organismo, não são muito fáceis de realizar a partir da parte externa do corpo, e deverão concretizar-se por meios indiretos.
Uma forma de obter evidência sobre o bom funcionamento do coração consiste em registrar alguns dos sinais elétricos que acompanham a contração do músculo cardíaco. O registro e exame destes sinais se chama eletrocardiografia (ECG), e é uma das técnicas de diagnóstico mais utilizadas.
Cada célula do músculo cardíaco constitui uma bateria sódio-potássio, eternamente negativa e positiva por `era. Quando o músculo se contrai essas células cumprem um ciclo despolarização-repolarização e geram um sinal elétrico suficiente (devido à quantidade de células) para poder medir sua tensão na superfície da pele.
Estas tensões são captadas por meio de eletrodos metálicos colocados em partes estratégicas do corpo, logo se amplificam e se realiza um traçado gráfico que comumente chamamos "eletro".
Na figura 1 podemos ver uma forma de onda baseada nos fatores amplitude e tempo, tal como se obtém praticamente. A duração de um ciclo é de 600 milissegundos, e a amplitude de mais ou menos 1 milivolts. A terminologia médica, para facilitar sua comunicação, usa determinadas letras para cada seção da forma de onda. A onda P é o resultado de despolarização da aurícula direita. O setor QRS (chamado complexo QRS) é uma onda aguda resultante da repolarização da aurícula que é simultânea com a despolarização do ventrículo.
A repolarização do ventrículo gera a onda T. Posteriormente, alguns pacientes apresentam outra onda de baixa amplitude chamada U.
Conhecendo como se produzem estas ondas, os médicos podem determinar se o coração trabalha normalmente e analisar que parte anda mal.
Eletronicamente, a análise seria esta: estamos em presença de ondas complexas, que têm sua frequência fundamental e harmônicas, e que para estudo correto necessitam de equipamentos especiais. Em um pulso de 60 batidas, a fundamental é de 1 Hz e as harmônicas abaixo dos 100Hz. A tensão tão baixa que sensibiliza os eletrodos cria novos problemas, não conhecidos, nas técnicas audiovisuais.
Deverá utilizar-se amplificadores diferenciais de entrada, filtro de indução alternada e alto ganho.
AS PRESSÕES CARDÍACAS
Como já dissemos, o coração humano é uma autêntica bomba hidráulica para manter a circulação do sangue por todo o corpo. Porém, a análise do coração como uma bomba apresenta problemas que não são comuns na engenharia prática. Dado que o coração não é facilmente acessível, as medidas diretas das variações que interessam se tornam muito difíceis. Para evitar as alterações de comportamento do coração, se faz necessário uma exposição do órgão, e se tiver que administrar anestésicos, se faz perfeitamente com novas técnicas eletrônicas. Estas permitem um estudo contínuo dos parâmetros básicos da função cardíaca e o traçado de curvas funcionais. A melhor forma de estudar uma bomba é analisando estes três parâmetros básicos: dimensões, pressão e fluxo. Estudaremos hoje a pressão.
Os transdutores industriais de pressão são suficientemente sensíveis para o registro das pressões dentro das cavidades cardíacas. Porém não podem ser instalados dentro do tórax, por seu tamanho, seu peso e a possibilidade corrosiva dos líquidos do corpo. Para evitar estes problemas construiu-se um pequeno transdutor de pressão, um transformador diferencial, o qual se coloca nas proximidades do paciente sob estudo. As diferenças de pressão, que atuam sobre a membrana, deslocam o núcleo de ferrite do transformador diferencial, produzindo um desequilíbrio elétrico. A saída resultante se amplifica e modula em um amplificador a portadora, traçando uma curva contínua sobre o papel.
A figura 2 mostra o transdutor e a forma de onda da pressão no ventrículo esquerdo.
Se tiver que medir a pressão em um vaso sanguíneo acessível desde a superfície do corpo, a conexão pode ser feita com uma agulha hipodérmica que é conectada diretamente ao transdutor. Porém, se a cavidade não é facilmente acessível, como o próprio coração, terá que ser utilizado um tubo plástico, cujo extremo se empurra até o lugar no qual se quer medir a pressão. Estes tubos, chamados cateter, têm um diâmetro que oscila entre uma fração de milímetro e dois ou três milímetros.
Como o transdutor é um manômetro de membrana, as pressões aplicadas produzem movimentos da mesma, em resposta às variações de pressão. Se o cateter for fino e comprido, aparecerão limitações à resposta em frequência, que deverão ser levadas em conta. As pressões do sangue arterial se encontram na região dos 100 a 200mm de mercúrio.
A câmara do medidor e o cateter normalmente são cheios de um líquido aquoso que contém anticoagulante. Para evitar alterações nas medidas, é preciso excluir do líquido todas as bolhas de ar.
Se o cateter deve permanecer dentro do sistema circulatório por algum tempo, é prática de rotina enxugar todo o sistema com o líquido que contém anticoagulante, a intervalos de tempo bastante frequentes.
O último progresso para a medida da pressão sanguínea, consiste em colocar o transdutor bem próximo ao cateter, quer dizer, no próprio lugar onde se faz a medida. Isso evita as dificuldades de enxágue e da eliminação das bolhas de ar, porque deste modo não existe resistência hidráulica entre o ponto de medida e o diafragma do transdutor. Mas sobra como dificuldade o preço deste cateter especial e sua rápida destruição com o uso diário.
O CARDIOESTIMULADOR
Diz-se que o coração de um enfermo vibra, quando há uma falta de sincronização entre as contrações auriculares e as ventriculares, ou falta de harmonia necessária para um correto bombeio sanguíneo.
Este quadro pode apresentar-se como uma enfermidade em pessoas idosas, ou ser a consequência de algum processo operatório. Não se descarta um acidente elétrico, como receber uma descarga.
A vibração auricular pode ser controlada, porém a vibração ventricular implica em uma gravidade que atenta contra a vida do enfermo. Nestes acidentes tem-se que atuar com muita rapidez, utilizando o desfibrilador (vibrador), que é um aparelho eletrônico com o qual se aplicam choques elétricos de duração e intensidade reguláveis. Esse instrumento não pode faltar em nenhuma sala de cirurgia ou centro de cuidado intensivo (UTIs).
Uma fibrilação provocada acidentalmente se suprime, paradoxalmente, e numa melhor forma, por uma descarga elétrica.
Este choque de alta tensão alternada, entre 110 e 250V, é de alta intensidade. Embora não haja doses típicas, aconselha-se uma intensidade de 1,5A, com uma duração de aplicação de 1 ou 2 décimos de segundo. O mais importante é a quantidade de corrente através da massa cardíaca, que deve ser apenas o suficiente para que despolarize as fibras e permita que o coração reinicie sua atividade sincronizada com o marca-passo.
As "cifras" que temos indicado podem ter variações, porque há um elemento cujo valor se ignora e é a resistência elétrica oferecida pelo próprio coração, que se supõe seja uns 50 ohms.
Para evitar queimaduras ou lesões perigosas, é importante que os eletrodos estejam em contato com toda a superfície.
