Electromedicina. Equipos de Diagnóstico y Cuidados Intensivos. Pablo Daneri.

Pablo A. Daneri
Electromedicina
Equipos de Diagnóstico y
Cuidados Intensivos
· -Rilsawww.hnsa.com.ar

Daneri, Pablo A.
Electromedicina : equipos de diagnóstico y ciudados intensivos. - 1a ed. -
Buenos Aires: HASA, 2007.
208 p.: il.; 24x17 cm.
ISBN 978-950-528-279-1
1. Equipos para Diagnóstico. 2. Electromedicina 3. Bioingeniería l. Título
CDD 621.374 3
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Este libro se terminó de imprimir en el mes de Julio de 2007, en Primeraclase
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República Argentina. Tirada: 1.000 ejemplares.
Prórogo
El avance científico y tecnológico en el ámbito de la salud perm1t1ó el
desarrollo de numeroso equipamiento e instrumental para fines diagnósticos y
terapéuticos, a tal punto que hoy en día no se podría concebir una medicina sin
la aplicación de equipos electrónicos. En atención a las crecientes exigencias
surge la necesidad de formar personal especializado que brinde soporte técnico
en el área de la electromedicina y el mantenimiento hospitalario.
El objetivo primordial del libro es servir como herramienta de trabajo y
consulta, para quienes desempeñen actividades vinculadas con la reparación y
el mantenimiento del equipamiento y las instalaciones electromédicas. La
escasa disponibilidad de literatura técnica en esta disciplina, hacen de esta obra
una fuente de consulta permanente. En el primer capítulo se desarrollan los
conceptos de seguridad eléctrica, compatibilidad electromagnética,
instalaciones y normativas apLicadas al entorno biomédico. Los capítulos
restantes describen el principio de funcionamiento y la estructura interna de los
equipos para diagnóstico y cuidados críticos más habituales, tales como
electrocardiógrafos, respiradores, oxímetros de pulso, desfibriladores y
marcapasos.
Bajo la premisa que la principal fuente de conocimiento es la experiencia, este
libro busca un nuevo enfoque en el aprendizaje de la electromedicina, con
deducciones simples basadas en conceptos sólidos, intentando facilitar la
incorporación de nuevos técnicos al mundo del trabajo.
Pablo A. Daneri
pablo.da11eri@jaem.com.ar

Jtcerca del Autor
Pablo Adrián Daneri nació en Buenos Aires, Argentina, en l978. Es Ingeniero
en Electrónica egresado de la U.T.N. (Universidad Tecnológica Nacional), y ha
realizado una Maestría en Ingeniería Biomédica de la Universidad Favaloro. En
la actualidad se desempeña como profesor en el Instituto Argentino de
Electrónica Médica (www.iaem.com.ar).
Toda consulta o comentario acerca de la obra podrá ser realizada a su casilla de
correo pablo.daneri@iaem.com o ainfo@hasa.com.ar.
Dedicatoria
Dedicado a mipadre, el Prof Carlos Daneri.
Agradecimientos
Quiero expresar mi más sincero agradecimiento a las siguientes empresas e
instituciones que brindaron información y colaboraron de alguna manera en la
realización de esta obra:
• ABB
• A.E.A. (Asociación Electrotécnica Argentina)
• Bear
• Bird
• Fluke Biomedical
• General Electric
• Hospital Nacional Dr. Baldomero Sommer
• fAEM (Instituto Argentino de Electrónica Médica)
• Mas1mo Corporotion
• Medix
• Medlronie
• Metrax
• Pnmed1c
• Puntan Bcnncl
• Rtgel
• S1cmens
• Texas lnstnunent
• Universidad Favaloro
• Viasys Healthcare
El autor
Contenido
Capítulo 1
Fundamentos de la Electromedicina ....................g
La Seguridad en Electromedicina............................................................................. 9
Efectos Fisiológicos de la Corriente Eléctrica ......................................................... 9
Parámetros que Modifican los Efectos Fisiológicos................................................. /l
El Peligro de la Electrocución ................................................................................ 12
Sistema de Protección de Puesta a Tierra ...... ............. .... ... . ............................... 14
Sistema de Pro1ecció11 Mediante lnterruptores Diferencia/es. ..... ........................ 15
Sistema de Protección Mediante Interruptores Tennomagnéticos........................... J9
Macroshock y Microshock ..................................................................................... 21
Código IP para la Clasificación de la Protección de la Carcasa ............................. 23
Clasificaciónde las Salas para Uso Médico .......................................................... 24
Suministro de Energía en Salas del Gnipo 2 ........................................................... 25
Disponibilidad del Suministro Eléctrico ................................................................ 28
Compatibilidad Electromagnética (CEM) .............................................................. 30
Transmisión de las Perturbaciones Electromag11éucas ............................................ 31
Acoplamientos............................................................................................................... 31
Desacoplam1e111os ......................................................................................................... 31
Capítulo 2
Electrocardiografía •............................................33
Introducción.......................................................................................................... 33
Conceptos Preliminares .......................................................................................... 34
Fisiología y Circulación Cardiovascu/ar.................................................................. 34
Potencial de Acción ..............................................................................................35
Eventos Bioeléctricos . ........................................................................................... 38
Ciclo Cardíaco ..................................................................... ......................38
At1ton1a1i.rmo . . ..... . . . . ................................................................... 4¡
Excitabilidady Período Refractario . ...................................................................... 42
Conductih1/idad ......................................................................................................42
Señal de ECG ....................................................................................................... 43
Derivaciones TritÍngu/o de Einthoven. .................................................................... 45

4 - Electromedicina - Equipos de Diagnóstico y Cuidados Intensivos
Contenido - 5
Derivaciones en el Plano Frontal .................................................................................. 46 Inconvenientes en la Medición............................................................................... 91
Derivaciones en el Plano llonzontal ............................................................................ 49 .. Circuitos de Aplicación .......................................................................................... 93
Electrodos ............................................................................................................... 49 Aparatos de Registro Electrocardiográfico ............................................................ 95
Interfaz Electrodo/Piel ......... ................................................................................. 49
Modelo Eléctrico de Medición de un Biopotencial ...................................................... 53
Simulador de Señales de ECG................................................................................ 98
Registro del Potencial de Acción ............................................................................. 55
El Electrodo de Ag!AgCI.... ................................................................................... 56 Capítulo 3
Tipos de Electrodos ..... ........................................................................................... 57
Variación del Potencial de Contacto ........................................................................ 59
Respiradores Artificiales .•................................101
Diagrama en Bloques de un Electrocardiógrafo..................................................... 60 Introducción.......................................................................................................... lOl
Cable Paciente ............... ....................................................................................... 63 Conceptos Preliminares ........................................................................................ 102
Protección contra Altas Tensiones.......................................................................... 65 Funciones de los Respiradores ............................................................................. 105
Detector de Electrodo Desconectado.... ................................................................... 66 Clasificación de los Respiradores ........................................................................ 105
Buffers.......................................................................................................................66 Respiradores de Presión Positiva, Negativa y de Alta Frecuencia ......................... 106
Red de ivilson .......... ...... .. ..............................................:....................................... 68 Evolución de los Respiradores ............................................................................. 107
Selector de Derivaciones .......................................................................................... 68
Amplificador de Instrumentación ........................................................................... 69
Diagrama en Bloques ........................................................................................... 109
Sistema de Control .................................................................................................. I09
Req11erimientos Básicos ......... .................................................................................. 70 Sistema de Provisió11 de Gases ............................................................................... 11O
Amplifu;adores de !rtstrumentación con Compo11entes Discretos ............................. 70 Fuelle ........................................................................................................................... 111
Amplificador de l11stmmentac1ón Integrado ...................................................... 75 Pistón........................................................................................................................... 111
EI AD620..................................................................................................................... 75 Solenoides Proporcionales .......................................................................................... 112
Hacer vs. Comprar...... .......................................................................................... 76 Válvula de Tijeras ....................................................................................................... 114
Circuito de un Amplificador de Instrumentación Basado en AO ........................... 77
Aplicación de Monitoreo Usando el AD620A ...........................................................79
Aislamiento Eléctrico del Paciente ........................................................................ 79
Sistema de Monitoreo lllterno ................................................................................ 115
Sensores de Presión ..................................................................................................... 115
Sensores de Flujo ........................................................................................................ 115
Por Presión Diferencialde Orificio Variable ........................................................... 115
Fuente de Alime11tacíón Aislada .............................................................................. 79 De Convección Térmica (Hilo Ca/1c11te) ..... ..... .................. ... .. ........................ JJ9
Acoplamiento entre las Etapas Aisladasy las No Aisladas ......................................80 De Pantalla (Pne11mo1acómetro de F/e1sch y de Hans-R11dolph) ........................... 120
Acoplamiento Óptico ....... .......................................................................................... 80
Func1onam1ento de 11n Óptoaroplador ................................................................... 80
Acoplamiento Óptico de la Señal de ECG ................................................................ 82
Acoplamiento Óptico de Sc1iales de Control ... ......................................................... 82
De Vórtice.. .. .. .............. .. . . ... ... ..................... .. . .. ........................ 122
De Vano Rotatorio (Turbina) .. ........................................................................... J22
Interfaz Operador - Respirador ............................................................................. J22
lnterfaz Paciente - Respirador ............................................................................... 123
Acoplamiento Electromagnético ................................................................................... 83
Filtro Pasabanda .. ... .......................................................................................... 84
Sistema de Seguridady Alarmas............................................................................. J26
Sistema de Alime11tació11 ............ ............................................................................ 128
Detección de la Espiga por el Marcapasos . ..........................................................85
Amplificador de Ganancia Variable ... . ..........................................................87
Registrador de Papel o Pantalla .............................................................................87
Etapas de Proccsan11cnto ................................................................................... 89
Operación Interna (Vinculación entre los Bloques)..........................................~..... 128
Tipos de Ventilación ............................................................................................. 128
Ventilación Mandatoria u Obligada ....................................................................... 129
Ventilación Mandatoria Controlada ............................................................................ 129
Monitores Electrocard1ognílicos ............................................................................ 89 Ventilación Mandatoria Asistida ................................................................................. 129

6 Etectromedicina • Equipos de Diagnóstico y Cuidados Intensivos Contenido - 7
Ventilación Espontánea ........................................................................................... 130
e l
. p 1 ar ........................................ 131omp iance u mon ................................··················
... 131Variables de Control ........... ..............................................................................
Ecuación de Movimiento...................................................···························.....···· · 131
V~riables de Fase ........................................................:~:·.·.~·.·.·.:·.::·.~·.:·.·.·.:·.:~·.::·.::·.:·.·.::·.·.·.·.·.·.·.:~~~
Sistema de Flow-by ...............................................······
Modos Ventilatorios ..............................................··············································· 134
Capítulo 4
Oxímetros de Pulso (Saturómetros) .................151
Introducción.......................................................................................................... 151
Principio de Funcionamiento ............................................................................... 151
Conceptos Preliminares .......................................................................................... 152
Leyes de Lambert y Seer...................................................................................... 153
Ventilación Mecánica Controlada (CMV) ............................................................... 135
Ventilación Mecánica Asistida (AMV) .................................................................... 135
Ventilación Asistida/Controlada (AJC) .................................................................... 136
Ventilación Mandatoria Intermitente (JMV) ........................................................ 136
Ventilación Mandatorio Intermitente Sincronizada (SIMV} .................................. 136
Ventilación por Presión de Soporte (PSV) .............................................................. 137
Ventilación con Control de Presión (PCV) ............................................................. 138
Volumen Mandatorio Minuto (MMV) ............................"......·....·.............·......··········139
rr. ·¡ ·· D carga de la Presión en la Vía Aérea (APRV) .......................... 139renti acion por es . •
39Presión Positiva Continua en la Via Aerea (CPAP) ............................................... 1
Presión Positiva Bifásica en la Vía Aérea (BfPAP) ................................................ ~;~
Ventilación de Alta Frecuencia (HFV) .................................·.....·........·······........···..
Ventilación con Relación !:Elnversa ...................................................................... 141
Ventilación con Flujo Continuo (CFV) ................................................................... 141
Ondas de Presión, Flujo yVolumen ..................................................................... 141
Ensayo de los Respiradores .................................................................................. 143
Consideraciones Prácticas para el Control del Funcionamiento .......................... 144
Ley de Lamber/ ....................................................................................................... 153
Ley de Beer .............................................................................................................154
Ley de Lambert-Beer............................................................................................... 155
¿Cómo Trabajan los Oxímetros de Pulso? ........................................................... 156
Diagrama en Bloques de un Oxímetro de Pulso................................................... 161
Sonda de Medición ............................................................................................... 162
Condiciones que Dificultan la Medición de Saturación ......................................... 165
Movimiento ................................................................................................................. 165
LuzAmbiental ............................................................................................................. 166
Existencia deHemoglobinas Disfuncionales .............................................................. 167
Tecnología del Procesamiento de la Señal ........................................................... 168
Exactitud ................................................................................................................. 170
Relación entre la Pa02 y la Sp02 ----··-····--·-··-·········-- ------· 171
Sistema deAlarmas .............................................................................................. 172
Presentación de la [nfonnación ............................................................................ 172
Circuitos ............................................................................................................... 173
1
·· u: I .............................................. 14411Speccwn ,zsua ...................................···················
Control del Funcionamiento ................................................................................... 145
Control Básico de la Unidad ....................................................................................... 145
Control de los Modos Ventilatorios ..................................············.....···..·······..···.....···· 145
Ventilación Mandatoria Controlada por Volumen .................................................. 145
Ventilación Asistida Controlada por Volumen ........................ ·················· .......... 145
Ventilación Controlada porPresión ... .. ... ..................................................... 145
Calibración ........................................................................................................... l46
Transductor de Flujo lnsp1ratono................................................................................ 146
· E · · 146Transductor de FluJO sp1rntono ................................................................................
Transductor de Presiónlnspiratoria ............................................................................ 146
Transductor de Presión Fspiratona ............................................................................ 147
____ 147
Celdadc01 - - • 147
Mantenimiento .....................................................................................................
Capítulo 5
Desfibriladores ................•................................. 179
Introducción.......................................................................................................... 179
Corriente de Desfibrilacióne Impedancia Transtorácica ..................................... 180
Aplicación de la Descarga .................................................................................... 180
Clasificación de los Deslibriladores..................................................................... 182
Desfibriladores de Corriente Alterna................................................................:..... 182
Desfibri/adores de Descarga Capacitiva. Onda Amortiguada ............................... 183
Desfibriladores de Onda Truncada, Exponencial, Cuadrada o Trapezoidal ......... 186
Desfibriladores de Onda Exponencial Trnncada Bifásica...................................... 187
Características de la OndaAmortiguada y de la Onda Bifásica ........................... 188

8 - E/ectromedicina - Equipos de Diagnóstico y Cuidados Intensivos
Energía Almacenada vs. Energía Liberada........,................................................. 188
Seguridades .......................................................................................................... 189
Electrodos ............................................................................................................. 189
Externos .................................................................................................................. 189
Internos ................................................................................................................... 189
Desfibriladores ElectrónicosAutomáticos (AED) ............................................... 190
Circuitos .............................................................................................................·· 190
Modelos de Desfibriladores ................................................................................. 192
Tester para Desfibriladores................................................................................... 194
Capítulo 6
Marcapasos .......................................................197
Introducción.......................................................................................................... 197
Tipos de Marcapasos ............................................................................................ 197
Permanentes............................................................................................................197
Transitorios .....................................................................................................···..... 198
Componentes Básicos de un Marcapasos............................................................. 198
Generador de Pulsos............................................................................................... 199
Unidad de Sensado ........................................................................·................········199
Catéter de Estimulación .......................................................................................... 200
Baterías ...................................................................................................................201
Unidad de Control...................................................................................................201
Marcapasos de Frecuencia Adaptativa ................................................................. 202
Marcapasos Mulliprograrnables ........................................................................... 203
Ensayo de Marcapasos ......................................................................................... 204
Medición de los Pulsos de Esti11111/ación.................................................................204
Medición de la Sensibilidad....................................................................................205
Cardiodesfibriladores Implanlablcs (ICD) ........................................................... 205
Capítulo 1
Fundamentos de la
Electromedicina
La Seguridad en Electromedicina
La tecnología electromédica ha aumentado considerablemente la seguridad de los
equipos y ha reducido los riesgos debido al manejo y la utilización. En las
aplicaciones médicas los niveles de seguridad que deben cumplir los sistemas de
instrumentación se encuentran nonnalizados. De todas formas no se puede
asegurar un riesgo nulo en el uso del equipamiento, pero sí es posible reducirlo
mediante una adecuada utilización por usuarios instruidos.
La mayoría de los daños producidos a pacientes se pueden atribuir a un uso
inadecuado del equipamiento electromédjco o a La falta de experiencia en su
manejo, o bien, a fallas en las instalaciones. Por lo tanto, es de suma importancia
desarrollar sistemas deseguridad lo más fiables posibles.
Algunos pacientes, bajo ciertas condiciones pueden ser más susceptibles al peligro
de lacorriente eléctrica que una personaen su casao su trabajo, por lo cual se
deben tomar precauciones especiales. Para describir los riesgos se estudiarán los
efectos fisiológicos de la corriente eléctrica.
Efectos Fisiológicos de la
Corriente Eléctrica
Para que laelectricidad produzca efectos sobre el organismo, el cuerpo se debe
convertir en partedel circuito eléctrico. Para que circule corriente a través del
cuerpo humano deben existir al menos dos conexiones entre el cuerpo y una fuente
de alimentaciónexterna. La magnitud de la corriente dependerá de la diferencia de
potencial entre las conexiones y la resistenciaeléctrica del cuerpo. La mayor parte
de los tejidos del cuerpo humano poseen un elevado porcentaje de agua, por lo

1O- E/ectromedicina - Equipos de Diagnóstico y Cuidados Intensivos
cual la resistencia eléctrica que presentan es baja y se pueden considerar como
buenos conductores. Por otra parte, la impedancia de la piel (epidennis) es
bastante elevada,del orden de los 200 a 500 k.Q.
El efecto que la corriente eléctrica produce sobre un individuo depende de diversos
parámetros: la magnitud de la corriente que circula por el tejido, el tiempo de
exposición, la zona por la que circula (superficie o tejido interno) y la frecuencia
que posee. La gravedad del daño dependerá asu vez del órgano afectado.
La corriente eléctrica puede incidir sobre los tejidos básicamente en tres fonnas:
en primer lugar se produce una excitación eléctrica en los tejidos excitables
(nervios y músculos), comenzando con una sensación de honnigueo o escozor, que
si alcanza intensidad suficientemente elevada puede ser dolorosa y molesta. La
estimulación de estos nervios o músculos motores puede provocar contracciones, y
si ésta aumenta se puede producir la tetanización del músculo (contracción intensa
y sostenida). En segundo lugar, puede aparecer un·incremento de temperatura en el
tejido debido a la resistencia que presenta y la energía disipada en el mismo. Por
último, un aumento elevado de la temperatura puede producir quemaduras,
frecuentemente en los puntos de contacto, por ser los lugares donde existe mayor
densidad de corriente. Esta característica es aprovechada en la electromedicina por
los electrobisturíes, los cuales utilizan generadores de radiofrecuencia con
frecuencias de 2,5 a 4 MHz para cortar tejidos o coagular pequeños vasos
sanguíneos.
El órgano más susceptible a la corriente eléctrica es el corazón. Un estímulo que
tetanice el corazón provoca la contracción completa del miocardio, que detiene la
acción de bombeo, interrumpiéndose entonces la circulación sanguínea. Si la
circulación no se restablece en pocos minutos, en primer lugar se lesiona el
cerebro y luego se produce la muerte por falta de oxigenación en los tejidos
cerebrales. Si la corriente tetanizante es de corta duración, el latido del corazón se
reanuda en fonna espontánea. Puede ocurrir que una corriente más baja, que excite
sólo una parte de las fibras musculares del corazón, sea más peligrosa que otra que
sea capaz de tetanizar elcorazón entero. Una excitación parcial puede cambiar las
vías eléctricas de propagación en el miocardio desincronizando la actividad del
corazón. Este fenómeno, con el cual el corazón pierde el sincronismo, se lo
denomina fibrilación yes la causa que produce la mayoría de las muertes por
accidentes eléctricos.
Se puede producir también parálisis respiratoria si los músculos del tórax se
tetanizan por efecto de una corriente que circule a través del pecho, o a través del
centro de control respiratorio del cerebro.
Analizaremos a continuación los diferentes efectos fisiológicos que se producen
sobre los individuos según el valor de la corriente eléctrica circulante:
Capítulo 1 - Fundamentos de Ja Electromedicina - 11
• Umbral o nivel de percepción. Es la intensidad mínima que el ser humano es
cap~ de ~etectar. Este valor varía en función d.el sujeto y las condiciones de
medida, siendo entre 1OµA y 0,5 mA para corrientes alternas en 50 Hz y entre
2 y 1OmA para corrientes continuas. '
• Corriente de pérdida del control motor. Estas corrientes oscilan entre 6 y
16 mA (~ara una CA de 50 Hz). Los músculos se pueden excitar y provocar
c~n~accwnes, en algunos casos llegando a ser dolorosas y ocasionando la
perdida del control motor.
• Parálisis respira~oria, ~olor y fatiga. Para corrientes entre 18 y 22 mA
aparc~en contracc10_nes. 1nvolu~tarias de los músculos respiratorios, provocando
s1tuac1on~s de astix~a s1 la comente no es interrumpida. Estas contracciones
~e~~s e mvoluntanas pueden además, provocar dolores y causar fatiga si el
md1v1~uo pe~an~ce expuesto durante un tiempo prolongado a Ja circulación de
la comente; electnca.
• Fibrilación ventricular. Corrientes mayores a las citadas anteriormente pueden
pro~ocar ~a pérdida de sincronismo de las fibras del músculo cardíaco. Una vez
desmcromzada la actividad v~ntri~ular, el proceso no se detiene aunque
desaparezca la causa que le dio ongen, haciendo que el corazón deje de
funcionar como bomba. Para restablecer la actividad nonnaJ se requiere aplicar
un P_ulso que de~polarice simultáneamente todas las células del músculo
card1a~o. El equipo ~lectromédico diseñado para tal fin es el desfibrilador (ver
el Capitulo 5). Los mveles de corriente que producen una fibrilación oscilan
entre 75 y 400 mA.
• Contracción_del miocardio sostenida. Si la corriente que circula es muy
el~vada el _musculo entero del corazón se contrae. En este momento el corazón
d~Jª de latir,.pero cuando la corriente cesa, éste vuelve a su ritmo nonnal. El
111vel de comente para lograresta condición oscila entre 1y 6 A.
• Daños fisicos Y qu.emaduras. Se obtiene con corrientes superiores a lO A
(sobre todo en comentes de corta duración). La resistencia del cuerpo hu~ano
causa quemaduras, principalmente en los puntos de entrada debido a ta
densidad de corriente en el punto de contacto. De este modo, la alta tensión
provoca la destrucción de los tejidos entre puntos de elevada resistencia de
contacto.
Parámetros que Modifican los
Efectos Fisiológicos
Los efectos fisiológicos debido a la electrocución, como se dijo anteriormente
dep:nden del valor absoluto de la intensidad, duración, trayectoria de Ja corrie~te a
traves del cuerpo Yfrecuencia (en el caso de tratarse de una corriente alterna).

El trayecto más peligroso es el que atraviesa el tórax (generalmente fatal) ya que
putcie provocar la pérdida del ritmo cardíaco haciendo que entre en la condición
denominada fibrilación ventricular. Los experimentos realizados con animales para
determinar la intensidad de corriente yel tiempo de duración del pulso para
alcanzar ese estado, abarcan desde los 400 mA, durante 5 ms, hasta 75 mA,
durante 5 s.
Una corriente que apenas baga cosquillas en las manos de un individuo en
condiciones normales, puede sersuficiente para provocar la muerte a un paciente
debilitado, cuando los electrodos se aplican bajo su piel (a causa de los bajos
valores de resistencia).
La frecuencia de las señales bioeléctricas delorganismo son del orden de la
frecuencia de la red eléctrica. Debido a esto, los niveles de corriente que pueden
producir la fibrilación son bajos. Si la frecuencia de la corriente aplicada es mayor,
por lo general el riesgo eléctrico disminuye. Una c~rriente eléctrica de 200 mA a
50 Hz produce un efecto fisiológico mayorque una de200 mA a 2 k.Hz. Una cierta
magnitud de corriente continua provoca daños menores que la misma magnitud a
una frecuencia de 50 ó60 Hz.
Mediante estudjos estadísticos, el umbral de percepción de la corriente eléctrica
para los hombres es de 1,l mA mientras que para las mujeres es de O,7 mA.
Utilizando electrodos de ECG (Electrocardiografia),debido al gel aplicado,que
disminuye la impedancia de contacto, el umbral de percepción se reduce a sólo
83 µA.
Si el tiempo de exposición a la corriente eléctrica es mayor, los efectos fisiológicos
producidos también serán mayores.
Diversos estudios empleando animales dediferentes tamaños, denotan que el
umbral de fibrilación (nivel de corriente a partir del cual se activa dicho estado)
aumenta conforme al peso del cuerpo.
El Peligro de la Electrocución
La resistencia del cuerpo humano varia entre 1k!2 y 100 k.!2, y la mayor parte de
ésta se debe a la resistencia de contacto. Se suele aceptar un valor promedio de
5k!2 como resistencia del cuerpo humano. Es la intensidad que circula por el
cuerpo la que puede producir la muerte, siendo la condición más riesgosa para la
electrocución, cuando los puntos de contacto son entre la mano izquierda yelpie
derecho.
Capítulo 1 - Fundamentos de la Electromedicina - 13
Existen infinidad de condicionesque generan peligros de electrocución como ser:
enchufes rotos, conductores pelados o con deficiencia en su aislamiento, falta de
circuito de tierra en la instalación, etc.
Otra causa, puede ser provocada por sistemas de conexión a tierra incompatibles.
Por ejemplo, si un equipo se encuentra conectado a tierra enun puntocuyo
potencial es casi cero, y otro equipo, conectado al mismo paciente, toma una
referencia de tierra de diferente potencial que la anterior, se va a producir una
circulación decorriente entre ambos puntos de tierra y a través del paciente que,
dependiendo de la magnitud, puede llegar aelectrocutarlo (ver la Fig. l. l ). O sea,
si dos equipos se conectan a la tierra de dos tomacorrientes conectados a diferente
potencial de tierra, puede haber una corriente denominada lazo de tierra que
circule a través del paciente. Esto a menudo se presenta en instalaciones que
fueron creciendo sin una debida planificación yno poseen una conexiónde tierra
común para todos los tomacorrientes.
Equipo X Equipo Y
Fig. 1.1. Lazo de tierra. Si existe una diferencia de potencial entre los puntos de tierra A y
B, circulará una corriente por el paciente.
Por lo tanto, las pérdidas de cualquier tipo entre dos equipos con los cuales el
paciente tuviera contacto podrían producirle la muerte, especialmentecuando los
electrodo~ de aplicación del instrumento superan la resistencia natural de la piel,
por estar msert.ados en una vcaa o arteria, o al reducirse deliberadamente la
resistencia por medio de la humectación o la aplicación de ungüentos conductores.
La eliminacióndel lazo de tierra se puede lograr conectando todos los equipos a un
mismo potencialde tierra median1e un cable de sección adecuada (ver la Fig. 1.2).

14 - Electromedicina • Equipos de Diagnóstico y Cuidados Intensivos
Equipo X Equipo Y
X '-----~
Fig.1.2.
Eliminación
del lazo de tierra.
Sistema de Protección de Puesta a Tierra
Este sistema de protección se propone evitar que se produzca una tensión de valor
peligroso sobre las partes metálicas de los equipos o las instalaciones (ver la
Fig. 1.3).
Alimentación
de red
Tierra
L Camino de la corriente
Carcasa Tierra
Fig. 1.3. Accidente por falla de aislaclón en el conductor vivo dentro de un equipo sin
protección de tierra.
Capítulo 1 · Fundamentos de la Electromedicína • 15
Los aparatos eléctricos que poseen gabinetes metálicos, conectan eléctricamenle el
misrn8 a la tierra mediante un tem1inal específico de su ficha de alimentación (por
ejemplo, ficha monofásica con tierra). Si por un desperfecto interno del equipo
(problema de aislamiento, fugas, etc.), aparece sobre su cobertura metálica una
diferencia de potencial, esto generará una corriente de fuga a tierra que hará que
las protecciones de sobrecorriente o diferenciales actúen, anticipándose al riesgo
eléctrico.
Es de suma importancia disponer en la instalación de una puesta a tierra adecuada,
con conductores normalizados que permitan su identificación (color verde y
amarillo, y sección superior a los 2,5 mm2
), y con tomacorrientes y fichas que
brinden la conexión al equipamiento utilizado (infom1acíón adicional en
Reglame11tació11 para la Ejecución de !11stalacio11es Eléctricas e11 J11m11ebles de
la AEA, Sección 771; Viviendas, oficinas y locales, y Sección 71 O; Locales para
uso médico).
Los equipos se deben conectar en forma individual al punto de tierra y no tomar la
tierra de otro dispositivo vecino, dado que si uno de los equipos intermedios pierde
la referencia de tierra, entonces quedará una cierta cantidad de aparatos sin
protección.
Sistema de Protección Mediante
Interruptores Diferenciales
Los interruptoresdiferenciales ofrecen una protección confiable cuando por
contacto directo involuntario de partes activas fluye una corriente por el cuerpo
humano (ver la Fig. 1.4). Esta circulación se debe a que el individuo es quién
cierra el circuito eléctrico entre el punto bajo tensión (con un detenninado
potencial) y tierra (de potencial cero).
La Fig. 1.5 muestra los componentes fundamentales que integran este dispositivo:
el núcleo magnético toroidal, el mecanismo de disparo y el botón de prueba.
En condiciones nonnales la corriente que pasa hacia la carga retoma por el
interruptor. El flujo resultante en el núcleo magnético toroidal, entonces, es nulo y
no se produce una activación del mecanismo de disparo.
Al producirse una falla de aislamiento o fuga de corriente, ésta no retoma porel
interruptor, creándo un flujo rnagnetico en el núcleo que es utilizado por el
mecanismo de disparo para seccionar (desconectar) la carga.

Alsl•clón
-:;- ---- - Rs,
ConductorPE comdo
y equipo con 1lsl1clon
dafletuon
-------Rs,
Conductoru
transpuestos
-=-- -- - - -Rs.
Fig. 1.4. Ejemplos de contacto indirecto involuntario.
Mecanismo
dt disparo
1--1-----.- ,
1
1
I FI
1
Botón do
prutbo
1
Húclto magnético
torok:laf
Fig. 1.5. Esquema Interno de un interruptor diferencial.
De este modo el interruptor diferencial realiza la suma de las corrientes que
ingresan a la instalación yal valor resultante se le resta la suma de las corrientes
que retoman a través de él. Si no existen fugas a tierra, ambos valores serán
iguales y el resultado de la resta será cero. En cambio, si parte de la corriente que
ingresa a la instalación se deriva a tierra yno regresa a través del núcleo, la resta
de las corrientes entrantes y salientes no será cero y provocará, en el caso de
superar un detem1inado valor llamado umbral de sensibilidad, el disparo del
interruptor (ver la Fig. l.6). Cuando actúa el mecanismo de disparo se realiza en
forma instantánea la apertura de los contactos principales.
Capítulo 1 - Fundamentos de la Electromedicina -17
El umbral de sensibilidad fija, de este modo, la corriente de defecto a tierra
máxima que puede circular sin que actúe el mecanismo de disparo. Los niveles de
sensibilidad oscilan entre 1OmAy30 mA para protección de personas, y de
300 mA para protección contra incendios provocados por causas eléctricas debido
a fallas de aislamiento.
L1
L2
L3
N
l•lf
l Interruptor
l:*=t-lfi=:::t=~ 1 diferencial
1 1
1 FI
1fil-;;~~I
JI
Mecarosmo ~ ~ ,.. IUfeo
de aspMo - - magiéDco
l• IF IOIOldal
IF COlnente de
fSla
Fig. 1.6. Si IFes mayor al umbral de sensibilidad del interruptor diferencial, se producirá
un disparo del mismo.
Cuando se tocan partes activas, existen dos resistencias que detenninan la
intensidad de la corriente circulante: Ja resistencia interna de la persona RM y la de
contacto Rs1 (ver la Fig. 1.7). Para el análisis de un accidente se debe considerar el
caso más desfavorable, cuando la resisteucia decontacto del lugar es próxima a
cero. Como se mencionó anterionnente la resistencia del cuerpo humano depende
del recorrido de la corriente (por ejemplo, una trayectoria de mano a mano tiene
una resistencia aproximada de 1k!l).
La Fig. 1.8 muestra los rangos de intensidad de corriente de defecto según la
nonna CEC 60 479. Allí se pueden apreciar 4zonas que caracterizan diferentes
condiciones de riesgo y efectos fisiológicos en función de la magnitud yel período
de tiempo que circula corriente por el cuerpo.

t
10000
t 1ms)
Pertodode
bempo que 2000
circula
comente 1ooo
500
200
100
so
20
CD
Interruptor
diferenclll
L1
L2
L3
N
ResiS1enoa
utomaooia
persona
Comente
c1rctAaite par el
cuerpo
Resos1enc1a de
Rst contactoclel
lugar
10mA30mA
~ ''''
~ ~''
'tíj ''
'~ 1' __I'
0 ~
íI
®~
r-,í
r-..
'/; 'I'
'~
,,
'
~~>-.'..... X... ~
...
Fig.1 .7.
El valor de la
corriente circulante
por el cuerpo (IM)
depende del valor
de la resistencia
interna de la persona
(RM) y la resistencia de
contacto del lugar (Rs1).
~ ©

~
i'--~X x .
0.1 0,2 0,5 1 2 5 1o 20 so 100 200 500 1000 10000
CD Porlo general no se perciben efectos
0 Porlo general no se producen efectos fiStológlcos dal'rnos
® Porlo general aún no existe peigro de fibnlac1ónver111cular
©Se puede producirfibnlac1ónventricular
Fig. 1.8. Efectos fisiológicos según la norma IEC 60 479.
1 ----M (mA)
Comenteorcutarte
porel cuerpo
Ca pítulo 1 ·Fundamentos de la Efectromedicina -19
Los interruptores diferenciales poseen un botón de prueba. Al pulsarlo, parte de la
corriente de entrada retomará a la red a través de una resistencia conectada en serie
a dicho botón (ver la Fig. 1.9.a). Como esta corriente no retoma a través del
núcleo, no podrá ser sensada yse comportará como una falla. Entonces, el valor de
la resta entre las corrientes entrantes y de retomo será mayor al umbral de
sensibilidad, y aparecerá un flujo magnético en el núcleo que accionará el
disparador abriendo los contactos principales del interruptor. La prueba semestral
garantiza que el interruptor diferencial se encuentre en condiciones de operación
apropiadas, tanto eléctricas corno mecánicas. En la Fig. 1.9.bse puede apreciar la
disposición fisica del botón de prueba.
R
.1.
2 N T
a) b)
Fig. 1.9.a) Conexionado interno del botón de prueba. b) Interruptor diferencial bipolar
marca ABB.
Cuando se utilice una protección diferencial, de todos modos, se debe conectar un
conductor de puesta a tierra a las partes de la instalación y a los aparatos a
proteger. De esta manera, sólo podrá circular corriente por una persona, cuando
existan dos fallas simttltáneas.
Sistema de Protección Mediante
Interruptores Termomagnéticos
Los interruptores tennomagnéticos se utilizan por lo general para proteger contra
sobrecargas y cortocircuitos, a los cables y conductores eléctricos de una
instalaciónevitando calentamientos excesivos.
Estos interruptores disponen de un disparador térmico (bimetal) con retardo,
dependiente de la sobrecarga en función del tiempo, para sobreintensidades bajas;
y un disparador electromagnético para sobreintensidades mayores y de
cortocircuito. Para cada caso de aplicación se dispone de distintas características
de disparo como las mostradas en la Fig. l.lO.

o..,
e
~
9i
1,13 1,45
1
-
"'40
IO
IC
!B11-
40>--
'Xi---t-
10-1--
1-f-
•i-t-
.t::::::s=
l-t-
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1 - -
o,41---t-
,2>--t-o
o,1t::: t=
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-
-
-t- -
-
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~,__-
,rJ21--~
º·o
o,01
1 l,S 2 '456 110 lllOlO
MUh~dt i..<OlriMUdtMMdo ~
Característica de disparo A
"'o
§
~
1,13 1,45
w
-..
~
~
11
I~ 1
1-

<C-
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1 - ',.
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'"'
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o,4 >-- - ........
0,2
0,1
,,.
,02
,01 .....
11,12 1 4 5'110 llJl•
""'""°"'·-..·---Característica de disparo C
1,13 1,45
gJ)
ªltJ
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1 1,1l3 456110 1!~111
Multlplocloi.co""'*clt..mclo- -
Característica de disparo B
1,13 1,45
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40
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1
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....,,__
1 -
1-
1-
1-
=-
-
-
"' .....
IO IS IG lO
Característica de disparo D
Fig. 1.1O. Características de disparo según las nomias EN 60 898, DIN VDE0641, parte 11.
Capítulo 1 - Fundamentos de la Electromedicina • 21
La característica de disparo Ase aplica para protección limitada de
semiconductores, para protección de circuitos de mcdiciól! con transformadores y
para circuitos con conductores de gran longitud ycon requerimientos de
desconexión de 0,4 s. La Bse utiliza para protección de conductores encircuitos
de tomaconientes. La curva C se usa para la protección general de conductores,
especialmente ventajosos en elevadas corrientes de arranque (motores, lámparas,
etc.). La curva D posee un rango de disparo adaptado a elementos que generan
fuertes impulsos de coniente de conexión, tales como transformadores, válvulas
electromagnéticas, etc. El parámetro de selección de mayor importancia en un
interruptor termomagnético es la corriente nominal o de servicio. Un interruptor
que indica sobre el frente la sigla C25, significa que posee una característica de
disparo tipo C y una corriente de servicio de 25 A.
Los interruptores termomagnéticos, por lo general, pueden trabajar también con
conientes continuas con las mismas especificaciones dadas para corriente alterna,
debiéndose verificar la tensión máxima de operación por vía de coniente que
soporta el modelo utilizado. Un interruptor termomagnético se puede conectar
aguas aniba o aguas abajo de un interruptor diferencial logrando la misma
protección. El cableadode entrada al interruptor se puede hacer por los bornes
superiores o inferiores, indistintamente (preferentemente por los bornes superiores
para respetar la numeración yobtener una correcta aislación en sus conexiones). Si
se utiliza un interruptor termomagnético con más vías de corriente que las
existentes en la instalación (por ejemplo, un interruptor trifásico en una instalación
monofásica), nodeben quedar polos del interruptor libres de conexión, debiéndose
conectar en serie a otra vía de corriente en uso.
Macroshock y Microshock
Existen básicamente dos tipos de electrocución; el macroshock y el microshock. El
macroshock está relacionado con la circulación de coniente sobre la superficie
corporal, donde sólo un pequeño porcentaje de la energía total atraviesa el músculo
cardíaco (ver la Fig 1.11.a). El microshock se refiere a aquellos casos en los cuales
el paciente tiene un catéter conectado al corazón, donde una pequeña corriente que
allise genere puede ocasionar grandes daños e incluso la muerte (ver la
Fig. 1.11.b). Diversos experimentos demuestran que el rango de corrientes que
producen fibrilación en casos de microshock es de 80 a 600 µA. El límite de
seguridad aceptado por norma para prevenir microshocks es de 1OµA. Por lo
tanto, no se puede proteger de un microshock a un paciente mediante el uso de
interruptores diferenciales, con umbrales de sensibilidad de 1Oó 30 rnA. La única
forma de hacerlo es conectando el equipamiento electromédico a una red del tipo
IT, utilizando transfonnadores de aislación (esto será desarrollado más adelante en
Suministro de Energía en Salas del Grupo 1).

t
22 - Etectromedicina - Equipos de Diagnóstico y Cuidados Intensivos
Macroshock Microshock
Catéter
b)
Fig. 1.11. Distribución de la corriente por el cuerpo según los puntos de entrada.
La protección contra el shockeléctrico que brindan los equipos alim.entados
externamente (desde la red eléctrica y no por baterías) se puede clasificar en
Clase I o Clase U,según las siguientes consideraciones:
• Clase J. Poseen una aislación básica y una protección suplementaria de tierra.
La aislación básica consiste en una aislaciónentre las partes vivas y las
conductoras expuestas, como ser la envoltura metálica.
La protección suplementaria de tierra se logra utiliza1~do una ficha de
alimentación con tres terminales. Luego, elcable de tierra se conecta a las
partes accesibles de metal del equipo. Esta protección entra.enjuego cuando
una falla vuelve viva una parte conductora externa. La comente de falla desde
el vivo a tierra causa el disparo de algún dispositivo de protecciónde la
instalación. Los equipos de Clase I no necesariamente poseen chasis metálico.
• Clase n.Son equipos de doble aislació.nde.seguridad. Posee~ una protecció~
básica dada por una primera capa de a1slac16n yuna protecc1on suplementana
dada por una segunda capa. Algunos equipos que pertenecen a_este grupo
disponen de una aislación reforzada, compuesta.por una capa_s1m~~e de
aislación que provee el mismo grado de protección que una a1slac10n doble.
Por lo general, estos equipos tienen un cable de alimentación con fi.~ha de dos
patas. Sin embargo, algunos equipos Clase Uposeen para su conex1on de
alimentación una ficha de tres contactos.
Para los equipos de aplicación biomédica se especifica además un grado de
protección contra shock eléctrico, denominado tipo B, BF ó CF (ver la
Tabla 1.1), de acuerdo a la nonna lEC 60513 (aspectos fundamenta1es de
seguridad para equipamientos electromédicos).
Capítulo 1 - Fundamentos de ta Electromedicina - 23
Tabla 1.1. Grado de protección contra shock eléctrico en equipos electromédicos según
norma IEC 60513.
Tipo Simbología Descripción
Equipos que proveen un grado paiticular de protección
B
*
contra shock eléctrico considerando las corrientes de fuga
permisibles y la fiabilidad de la conexión de tierra
protectiva (si tiene).
BF [!] Equipos similares al tipo B, pero con partes aplicables
aisladas o flotantes (tipo F).
Equipos que proporcionan un grado mayor de protección
CF
~
que el tipo BF, particularmente con respecto a las
corrientes de fuga, y que poseenpartes aplicables
flotantes. Son equipos que penniten una aplicación
~ cardiaca directa.
Código 1P para la Clasificación de la
Protección de la Carcasa
1
Las envolventes de los aparatos brindan un grado de protección para el equipo
contra la penetración de cuerpos sólidos externos y de agua con efecto perjudicial.
También, brindan protección a las personas contra elcontacto de partes peligrosas.
Esta protección viene indicada por las cifras IPxx (por ejemplo: 1P20, IP56, etc.),
donde la primera cifra indica el grado de protección contra el ingreso de sólidos y
contra elcontacto de partes peligrosas para las personas. La segunda cifra indica el
grado de protección contra la penetración de agua (ver ejemplo en la Tabla 1.2).
Tabla 1.2. En un equipo IP45 no pueden penetrar cuerpos sólidos mayores a 1 mm de
diámetro, no es posible tener contacto con partes peligrosas utilizando un alambre, y está
protegido contra chorros de agua (no a presión).
IP 45
1 1 1
Protección del equipo e14clrlco Aoloccl6tlde la pe<SOlllS Protección dol equipo elktrlco
conltrl la penetncl6n do contn ticont.x:ro dep•n.s contnI•penetrecl6ndeogue
cue1pos sólidos ertninos; ptllgtoSu: con ef9Cto ~udlclal:
O: Stn protacdón O Sin prol$C:Clón O: Sin prolacdón
1· >- 50mm de dlimolro 1 ~deillmano 1 ; Golas vertlc:iltes
2 >• 12,5 mmded1mtro 2 o.do 2; Gotascon has1.a 15gradoSde
3. ,. 2.5mm da diámetro 3 f!erramtenta Inclinación
4: >• 1 rnm de dlimttro 4 · Ahrnbn 3: Agua putvenzado
5 Prote<lCIOn conlnl et poho 5 /lJilfTOOI 4. Salpicaduras di agua
6 Eslanoo al pol'<o 6 /lJllTbe 5: Chorros dt agua
X: Son consideración X Sin consideración 6: Chorros de agua a presión
7. lnrner$lclo pasatera
8; Sumergomentopermanente
X: Sin conslderaaón

24 _ Electromedicina • Equipos de Diagnóstico y Cuidados Intensivos
Clasificación de las Salas para
Uso Médico
Con relación a las medidas necesarias para la protección contra los riesgos
eléctricos en caso de fallas, las salas para uso médico se clasifican en grupos de
aplicación O; l ó 2.
• Salas del grupo de aplicación O. Éstas son salas donde se asegura que:
o No se emplean aparatos electromédicos, o
0 Los pacientes no entran en contacto con equipos electromédicos, o
se utilizan equipos electromédicos que están pennitidos para su
aplicación al paciente, hasta incluso fuera de las salas, o
0 Se operan equipos electromédicos que se alimentan exclusivamente
por baterías. ·
• Salas del grupo de aplicación 1. Éstas son salas dondes~ utilizan equipos
electromédicos conectados a la red, con los cuales los pacientes entran en
contacto durante el examen o el tratamiento. Ante una primera falla eléctrica a
masa o a tierra en la instalación, se pennite la desconexión automática del
suministro de energía (mediante protecciones), o un corte de la red general,
sin que por ello se ponga en peligro a los pacientes. Los exámenes o los
tratamientos se pueden interrumpir y repetir.
• Salas del grupo de aplicación 2. Éstas son salas dond~ también se utilizan
equipos electromédicos conectados a l~ :ed, pero que s1n.:en para . . .
intervenciones quirúrgicas o para rned1c10nes en el org~01smo de mt~res.v1tal.
Estos equipos deben poder seguir operand~ ~te una pnmera_ fa~la electnca a
masa o a tierra, y/o ante un corte en el sumrn1stro de.la red pu~lic~, ya que los
exámenes o los tratamientos no se pueden interrumpir y repet1r, sm que
impliquen un daño para los pacientes en cuidado crítico.
La asignación de los diferentes tip~s de sal~s a los Gru~os d~ Aplic~ci.ón se
detennina según la utilización médica prevista y el eqmpam1~nto medicoª.
emplear. Es por ello que ciertos tipos de salas p~eden estar vmc~ladas a mas
de un grupo de aplicación. En la Tabla 1.3 se bnndan algunos ejemplos.
Tabla 1.3. Ejemplos de asignación de distintos tipos de salas a los Grupos de Aplicación.
...
Grupo Tipo de Sala Utilización
De esterilización para cirugías No se utiliza
o De lavado para cirngías equipamiento
De internación electromédico
"Para terapia física
Equipos electromédicos
Para hidroterapia
empleados a través de
De masajes
aberturas na~rales del
Consultorios de medicina humana y cuerpo, o con
dental
intervenciones quirúrgicas1 Para diagnóstico radiológico y
menores (cirugía menor)
tratamiento
Para diálisis
De parto
Ambulatorios quirúrgicos
De internación
De preparación para cirugías Operaciones de órganos
De cirugías
de todo tipo (cirugía
Para yesos quirúrgicos mayor), introducción de
De examen intensivo catéteres en el corazón. De cuidados intensivos (cateterismo cardíaco),
De endoscopia introducción quirúrgica de
2 Para diagnóstico radiológico y partes de equipos
tratamiento electromédicos,
Para cateterismo cardíaco para mantenimiento de las
diagnóstico y tratamiento funciones vitales con
Clínicas de parto unidades (respiradores,
Para diálisis de emergencia o aguda marcapasos, etc.),
De neonatología intervenciones a corazón11
- abierto
Suministro de Energía en Salas del Grupo 2
Expresaremos a continuación los requisitos particulares para las instalaciones
eléctricas en salasde cirugía (quirófanos) y sola~ de cuidados críticos, así como las
condiciones necesarias para la mstalac16n del equipamiento clectromédico allí
empleado. Con el fin de lograr un abastecimiento seguro a los equipos utilizados
en intervenciones quirúrgicos y medidas vitales, se requiere implementar una red
ITde uso médico mediante un transfomiador de a1slac1ón (ver la Fig. 1.12).

26 _ Electromedicina _Equipos de Diagnóstico y Cuidados Intensivos
F1
F2
.,,::,~F3
g<M~ N
CP
F'
RodlT N'
CP'
~ Cuodt0de
MoMor dacaMQtra alairmas del
Oosfibr'ladof dispoWIO de
l.._.do quofÓfll'O. ~
..,_
PT
u-de
Radde - - • ""'...,._ dl2.5mdlll-
~ del-Maf'CO metallOo de ventanas.
-.adec:allfa<:Q6nlocai_ _ P"'"............,..
...... ....-de........... de-ele.
Fig. 1.12. Distribución interna en las salas del grupo 2.
Se deberán tener las siguientes consideraciones adicionales:
•
•
•
Puesta a Tierra de Protección. Las instalaciones eléctri~a.s en q~i:ó~anos Y
salas de cuidados intensivos deberán disponer de un summ1stro tnfas1co con
neutro (N) y conductor de protección (CP). Tanto el n.eutro.como el conductor
. de protección deberán ser conductores de cobre con a1~lam1cnto a lo l.argo de
toda ta instalación. La impedancia entre el punto comun de puesta a tierra de
cada sala de intervención y los contactos de tierra de las bases de toma de
corriente, no deberá exceder de 0,2 Q .
Conexión de Equipotencialidad. Todas las partes metálica~ accesibles h~ de
estar unidas a un punto de equipotencialidad (ver EE en la Fig.l.12), mediante
conductores de cobre aislados e independientes. Se deber~ emple'.11" .la
identificación verde-amarillo para los conductores de e~mpotenciahdad Ypara
los de protección. La impedancia entre las partes mencionadas ~ el p~to.de
equipotencialidad no deberá exceder de 0,1Q . E~ punto de equ1pot~nc1ahdad
(EE) estará unido al de puesta a tierra de protecc10n (~~r PT ~n la_Fig. l.12) 2
por un conductor aislado color verde-amarillo de secc10~ ?º mfeno~ a 16 mm
de cobre. La diferencia de potencial entre las partes metálicas accesibles Yel
punto de equipotcncialidad (EE) no deberá exceder de 1OmV eficaces en
condiciones normales.
Suministro a Través de un Transformador de Aislació~. E~_las salas del
grupo 2, es obligatorio el empleo de transformadores de aislac1on para lograr la
separación de los circuitos (red IT), como mínimo uno por cada quirófano o
sala de intervención. E~de suma importancia incrementar la fiabilidad de la
alimentación eléctrica a aquellos equipos en los que una intenupción del
suministro puede poner en peligro, directa o indirectamente, al paciente o al
personal implicado. Los transformadores de aislación pem1iten limitar las
corrientes de fuga a tierra que se pudieran producir debido a que ninguno de
los bornes de salida están referidos a la tierra o potencial cero de la entrada,
aumentando así la disponibilidad del sistema.
En fom1a conjunta con dicho transformador se utiliza un dispositivo de
vigilancia del nivel de aislamiento del mismo, el cual indica una alanna si los
niveles de aislamiento están por debajo de los niveles permitidos.
Por otra parte se debe efectuar una adecuada protección contra
sobreintensidades del propio transfomlador y de los circuitos por él
alimentados. Para ello se utiliza un transfonnador de intensidad que sensa la
corriente a la salida del transformador de aislamiento sin estar intercalado en la
red de alimentación (tipo pinza amperométrica) y reporta dicha medición a un
dispositivo de monitoreo de sobrecarga. Este dispositivo indica en un cuadro
de mando si existe una excesiva corriente a la salida del transfonnador de
aislamiento. Por otra parte, también es el encargado de monitorear la
temperatura del transformador para evitar sobrecalentamientos. El valor de
medición de la temperatura llega a éste mediante un PTC integrado en el
núcleo del transformador de aislamiento. Es de suma importancia la
coordinación de las protecciones contra sobreintensidades de todos los
circuitos y equipos alimentados a través de un transfonnador de aislamiento,
con objeto de evitar que una falta en uno de los circuitos pueda dejar fuera de
servicio la totalidad de los sistemas alimentados a través del transformador.
Se dispondrá de un cuadro de mando por quirófano o sala de intervención,
situado fuera del mismo, fácilmente accesible y en sus inmediaciones. Éste
deberá incluir la protección contra sobreintensidades, temperatura y el
dispositivo de vigilancia del nivel de aislamiento. Es muy importante que todos
los mandos sean de fácil acceso y queden perfectamente identificados. El
cuadro de alanna del dispositivo de vigilancia del nivel de aislamiento deberá
estar en el interior de la sala y ser fácilmente visible y accesible, con
posibilidad de sustitución fácil de sus elementos.
En el caso de ocurrir un problema de fuga a tierra (aislamiento) o de
sobreintensidad, los dispositivos de vigilancia no interrumpen el suministro de
alimentación sino que informan a través del panel de alarmas la anomalía para
que el médico responsable decida si continúa o no, actuando sobre el panel del
mando. Los dispositivos alimentados a través de un transformador de
aislamiento nose deben proteger con intenuptores diferenciales en el primario
ni en el secundario del transformador. Se deberá instalar una protección contra

cortocircuito en el primario (prorección magnética solamente) para proteger la
instalación en el caso que una falla de este tipo se produzca.
• Alimentación de Otros Aparatos y Equipos Elcctromédicos. En las salas del
grupo 2 se requiere un suministro a través de una alimentación independiente a
la de la red IT, para otros aparatos y equipos electromédicos, porejemplo para
la iluminación general y otros tomacorrientes (utilizados para alimentar
equipos de limpieza, computadoras, etc.). Para estos equipos no es
indispensable, y a veces hasta inconveniente, prever una red IT.
Los tomacorrientes en las salas del grupo de aplicación 2 alimentados desde
una red distinta de la red IT, deberán tener un cartel de advertencia, para evitar
que se conecten equipos biomédicos en contacto con el paciente. Se sugiere
que estén instalados a una distancia mínima de 2,5 m de la posición de la
camilla del paciente.
Para esta alimeotacióo se empicarán dispositivos de protección diferencial de
1Oó 30 mA de sensibilidad, que brindarán Ja protección individual a aquellos
equipos que no estén alimentados a través de un transformador de aislamiento,
aunque el empleo de los mismos no exime de la necesidad de puesta a tierra y
equipotencialidad. Por ejemplo, cuando la instalación de alumbrado general se
sitúe auna altura del suelo inferior a 2,5 metros, o cuando sus interruptores
presenten partes metálicas accesibles, deberá ser protegida contra los contactos
indirectos mediante un dispositivo diferencial. Se dispondrán las
correspondientes protecciones contra sobreintensidades y cortocircuitos (por
ejemplo, llaves termomagnéticas).
Disponibilidad del Suministro Eléctrico
La seguridad ea el suministro de energía eléctrica es un hospital es particularmente
importante. Por eso se recomienda, incluso en pequeños hospitales, alimentarse a
través de distintos transfonnadores, a fin de que el hospital siga abasteciéndose de
la red pública, incluso en el caso que se averíe uno de ellos. Por otra parte, es
recomendable disponer de un suministro complementario de reserva, por ejemplo
un generador, que brinde energía eléctrica ante un corte general de la red pública.
Además del suministro complementario de reserva requerido ea las instalaciones
electromédicas, es obligatorio para las salas del grupo 2 disponer de un suministro
especial complementario, por ejemplo con baterías, para hacer frenre a las
necesidades de la lámpara de quirófano y equipos de asistencia vital, debiendo
entrar en servicio automáticamente en menos de 0,5 segundos (corte breve) y con
una autonomía no inferior a 2 horas. Cabe aclarar que la lámpara de quirófano
deberá estar siempre alimentada a través de un transfonnador de aislamiento. Todo
el sistema de protección deberá funcionar con idéntica fiabilidad, tanto si Ja
alimenta~ión es realizada por el suministro nom1al como por el compl t .
(ver la Fig. 1.13). ' emen ano
l2kV ~3.2'V
Transtormador
•180/llO J¡("'3/210
Cargas no esen<:iales
TableroSKCIOllol
Sales del gn¡po 2
Fig. 1.13. Diagrama unifilar de distribución de una institución de salud.
E~ el caso de una.Perturbación ~e la red general, la UPS (ver la Fig. 1.14) deberá
~lunent~ p~r un tiempo detemunado los equipos médico-técnicos y servicios
unprescrnd1bles del hospital hasta que el generadorentre en servicio.
Entradas de CA
Carga
Recllficedor
Llave de flypass de la
cornwic16n UPS (elllema)
(tlllllma)
Barertas
F. 11
9· .14. Esquema en bloques de una UPS (fuente de alimentación ininterrumpida).
En los tableros de distribución que contienen el trans"onnador d · l ·, ¡
red IT ( bl · " e a1s acton para a
ta eros propios o separados de otros gabinetes de distribución comunes),

30 Electromedicina - Equipos de Diagnóstico y Cuidados Intensivos
se deberán disponer de dos circuitos de alimentación independientes,.u~o
preferencial y otro secundario. Ante una falla en uno de ellos, el summrstro.de
energía debe ser conmutado en forma automática.
Se deberá ejecutar la instalación de los dos alimen.tadores l~ más separad~mente
posible, 0 al menos en 2 canalizaciones de ~abl~~ llldepend1e~tes par~ evitar que
una única falla eléctrica, mecánica o fuego mut1hce ambas ahmentac1ones al
mismo tiempo.
Compatibilidad Electromagnética {CEM)
Las normas internacionales definen a la Compatibilidad Electromagnética (CEM)
como: la aptitud de un dispositivo, aparato o sistema para funcionar en su
entorno electromagnético en forma satisfactoria y sin prod~cir . . .
perturbaciones electromagnéticas intolerables para cualquier ~~ro d1spos1tivo
situado en el mismo entorno. Según la intensid(!d de la perturbac1on podemos
clasificarla en diferentes niveles:
• Nivel de susceptibilidad: es el nivel de perturbación a partir del cual un
dispositivo o un sistema empieza a funcionar mal. .
Nivel de inmunidad: es el nivel nomrnlizado de perturbac10nes que puede•
soportar un dispositivo o un sistema. .
Nivel de compatibilidad electromagnética: es el nivel máximo especificado
de perturbaciones que cabe esperar es un entorno·d·a.do. . ..
Límite de emisión: es el nivel normalizado de em1s1on que un d1spos1tivo
•
•
no debe superar.
Esto significa que el nivel de inmunidad de cada aparato deb~ ser tal que su.
entorno no lo perturbe, ysu nivel de emisión debe ser lo sufic1ente~~nte bajo corno
para no perturbar los aparatos situados en su entorno electromagnetlco. La
Fig. 1.15 representa los niveles antes mencionados.
Flg.1.15.
Niveles de
perturbación.
Nivel de
perturbación
- 1~
Margen de
Inmunidad 1
Nlv~lde
susceptlbilldad
Nivel de
Inmunidad
Nlvel de
compatlbllldad
electromagnética
Limite de emisión
o
Transmisión de las Perturbaciones
Electromagnéticas
Acoplamientos
Constituyen el mecanismo mediante el cual las perturbaciones electromagnéticas
afectan a los distintos dispositivos, ellos pueden ser:
• Acoplamientos por conducción. Éstos se efectúan mediante las líneas de
alimentación internas, las líneas de transmisión de datos, las líneas de control,
los conductores de masa y tierra, las capacidades parásitas, etc. En una
conexión bifilar la señal útil se puede desplazar de dos fonnas, en modo
diferencial o en modo común. El modo diferencial permite mayor inmunidad a
la interferencia gracias a los circuitos de entrada diferencial que anulan la
componente de ruido que se induce de fonna similar en ambos cables. Si la
información se propaga en modo común, resulta más difícil discriminar el
ruido de la señal útil.
• Acoplamientos por radiación. Se efectúan a través del medio ambiente (aire).
Una corriente que circula por un conductor eléctrico genera un campo
magnético que es irradiado a su alrededor. Cuando un conductor eléctrico
forma un bucle, el cual está inmerso en un campo magnético variable, aparece
una tensión inducida entre sus bornes.
Desacoplamientos
El transformador nomrnl permite cambiar el régimen de neutro en cualquier punto
de la instalación. El mismo garantiza un buen aislamiento galvánico, pero sólo en
baja frecuencia (resistencia entre primario y secundario mayor a 10 MQ a 50 Hz).
Para obtener un aislamiento galvánico adecuado en alta frecuencia, será necesario
utilizar un transfonnador de pantalla doble, el cual bloquea y conduce las
corrientes de modo común hacia las masas (resistencia entre primario y secundario
alrededor de 80 n a 2 kHz).
Los fabricantes de equipamiento electromédico especifican el nivel de emisión e
inmunidad. Sin embargo no existe una normativa que especifique sobre los niveles
de CEM que pueden producir riesgos para el paciente.
Los efectos presentados en los equipos a causa de interferencias electromagnéticas
suelen ser: ruido en la forma de onda de señales fisiológicas (ECG, EMG, EEG,
etc.), cambio modo de operación (en marcapasos, respiradores, etc.),
funcionamiento erróneo de sensores, activación de alannas, mal funcionamiento de
equipos de diagnóstico por imágenes, etc. En particular, los equipos de resonancia
magnética requieren la generación de campos magnéticos estables y son, debido a

esto, susceptibles a la interferencia de campos externos. Por lo tanto,en una sala
que alberga un equipo de estas características debe existir un blindaje
electromagnético que impida que las ondas de radiofrecuencia entren a la sala, Y
que además las ondas producidas por el equipo salgan al exterior. Esto se logra
instalando un blindaje metálico conectado a tierra sobre las paredes, techo y piso,
llamado jaula de Faraday. El efecto jaula de Faraday provoca que el campo
electromagnético en el interior de un conductor en equilibrio sea nulo y, por lo
tanto, que se anulen los efectos de los campos.
Capítulo 2
Electrocardiografía
Introducción
La función principal del corazón es la de comportarse como una bomba destinada
a mantener la sangre en movimiento. Para lograrlo, el corazón recurre a un
estímulo eléctrico (potencial de acción) espontáneo que se origina en el nódulo
sinusal, y es transmitido muy rápidamente, a través del sistema específico de
conducción, a la masa muscular miocárdica, generando así Ja contracción
coordinada del músculo cardíaco. Las células miocárdicas son eléctricamente
excitables debido a que tienen la capacidad de dejar fluir iones a través de su
membrana. El flujo de iones se traduce en una corriente transmembrana y en una
diferencia de potencial entre el interior y exterior celular. Esta actividad eléctrica
se registra mediante electrodos colocados sobre la superficie del cuerpo, de Jos
cuales se obtiene la denominada señal electrocardiográfica, que es la variación
temporal del potencial eléctrico en un punto, resultado de la integración de los
potenciales de acción de un conjunto de células del músculo cardíaco.
Un electrocardiógrafo es el aparato electromédico encargado de procesar y
representar la señal electrocardiográfica captada por los electrodos. Su
representación en función del tiempo da como resultado distintas inflexiones, que
se corresponden con el paso del estímulo eléctrico.
La electrocardiografía comienza con Burdon-Sanderson y Page, y alcanza su
verdadera aplicación clínica con Einthoven en el año 1903. Desde entonces el
registro electrocardiográfico de superficie ha sido ampliamente utilizado como una
herramienta para elanálisis y el diagnóstico no invasivo, de la actividad eléctrica
del corazón.

Conceptos Prellminares
Fisiología y Circulación Cardiovascular
Desde el punto de vista funcional se puede considerar que el corazón consta de dos
mitades, w1a derecha y otra izquierda.
La parte derecha, conocida como corazón derecho, está formada por la aurícula y
ventrículo derechos, separados por la válvula tricúspide. La aurícula derecha se
llena a través de la vena cava superior, que retoma la sangre de las extremidades
superiores, y de la vena cava inferior, que retoma la sangre de los órganos del
cuerpo y de las extremidades inferiores. Además de estas dos venas principales,
también recibe la sangre que circula a través del anillo coronario. La sangre de la
aurícula derecha pasa al ventrículo derecho al abrirse la válvula tricúspide. Desde
el ventrículo derecho la sangre es impulsada a los pulmones por las arterias
pulmonares. En los alvéolos pulmonares la sangre se oxigena y se convie1te en
sangre arterial, que retoma a la aurícula izquierda del corazón mediante la vena
pulmonar. Esta circulación a través de los pulmones se denomina circulación
pulmonar. En la circulación pulmonar, la diferencia de presión entre venas y
arterias es pequeña, y también lo es la resistencia equivalente. Debido a esto el
corazón derecho se puede considerar como una bomba de volumen.
La mitad izquierda, conocida como corazón izquierdo, está constituida por la
aurícula y ventrículo izquierdos, y separados por la válvula mitral. La sangre que
proviene de los pulmones entra a la aurícula izquierda por la vena pulmonar y pasa
al ventrículo derecho al abrirse la válvula mitral. El ventrículo izquierdo
suministra sangre arterial oxigenada al resto del cuerpo través de la arteria aorta, y
constituye la denominada circulación mayor. La circulación mayor es un circuito
con una resistencia grande y una elevada diferencia de presión entre las arterias y
las venas. Por este motivo, podemos considerar a la bomba constituida por el
corazón izquierdo como una bomba de presión. Además de ser de mayor tamaño,
el corazón izquierdo es de constitución muscular más robusta que el derecho ya
que debe manejar presiones supenores suficientes para que la sangre circule por
todas las partes del cuerpo. En la Fig. 2. l se muestra un modelo simplificado de la
circulación cardiovascular mediante un diagrama de tuberías.
Si bien el modelo citado es adecuado para una explicación básica delsistema
circulatorio, esta simplificación excesiva podría conducir a etTores sise emplea en
otro tipo de análisis más profundo. Los músculos que efectúan la acción de
bombeo, y que circundan la cavidad del corazón, reciben su propia irrigación
sanguínea a través de las arterias coronarias, que rodean al corazón formando una
especie de corona. El sistema de arterias coronarias es una rama particular de la
circulación mayor.
O<ogeno
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Capítulo 2 - Electrocardiografía - 35
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HL 11 11 11 JH
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Fig. 2.1.
Aurícula Auñcula Monas
Modeloderecha izquierda
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de la circulaciónmh,...
cardiovascular.
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- - -
Potencial de Acción
Todas las células vivas poseen un potencial eléctrico entre su interior y el medio
líquido que las rodea, denominado potencial de reposo transmembrana. El interior
celular es negativo respecto del exterior. El rango de los potenciales de reposo que
podemos encontrar en la naturaleza va de 40 a J20 rnY.
Cu~ndo las células son estimuladas adecuadamente, éstas responden produciendo
un ~tercambio ió~ico entre el interior celular y el líquido intersticial exterior, que
modifica el potencial de reposo. La magnitud de este cambio reversible dependerá
de las propiedades eléctricas particulares del tipo de célula.
Las células pueden clasificarse como muy excitables o poco excitables. Las poco
excitables (células glandulares, epiteliales, etc.) son las que para producir un
efe~to relevante necesitan estímulos fuertes o bien iterativos. En cambio, las muy
exc1ta~lcs, talescomo las musculares y nerviosas, son aquéllas que responden
produciendo un gran efecto ante estímulos leves y únicos. Además, esta clase de

células son las que generan mayores cambios en sus potenciales eléctricos de
transmembrana como respuesta a los estímulos, cambios que se denominan
potenciales de acción.
La Fig. 2.2 muestra la distribución iónica de una célula cardíaca en reposo. Esto
significa que existe un equilibrio entre las cargas eléctricas positivas, fuera de la
célula, y las negativas intracelulares. La membrana celular es penneable, aunque
con distintos valores de conductibilidad, al K+, Na+-, cr,yCa++, y en cambio es
impenneable a todos los aniones grandes. La presencia en el interior de la célula
de una gran cantidad de aniones que no pueden atravesar la membrana y son
negativos, predominan ante la positividad del K-, que es el ión intracelular más
importante. Estos aniones no difusibles tienen un papel importante en el
mantenimiento del potencial transmembrana. Por otra parte el Na~ es el ión que
predomina en el medio exlracelular.
+
+
+
+
Na+ ca.. K' c1-
+ + + + + + + +
":': • +
(lntenor celular) • +
+ + + + + + + +
(Exterior celular)
• Cuanto mayor es el
iamaño de la letra.
más predominante es
ese tipo de oón
Fig. 2.2.
Distribución
iónica de una
célula cardíaca
en reposo.
Desde el punto de vista empírico, se puede considerar al cr, K+y Na+, como los
únicos iones fonnadores del potencial de reposo y generadores del potencial de
acción. El cr, es el único anión capaz de atravesar la membrana celular, pese a
que el valor de pe1meabilidad de la membrana al Cres bajo. Es por ello que el cr
tiene un papel secundario eo la generaciónde los potenciales celulares. El cr
difunde pasivamente, según la tendencia a lograr iguales concentraciones en el
interior y el exterior celular, y según las cargas eléctricas en ambos lados de la
membrana.
Se recuerda que, una célula o una estructura cardíaca está en reposo cuando existe
un equilibrio entre las cargas eléctricas positivas de la superficie externa y las
cargas eléctricas negativas del interior celular (polarización). Mediante la
aplicación de un estímulo externo se pueden alterar las concentraciones de cargas
eléctricas de un lado y del otro de la membrana celular, haciendo que el potencial
de reposo,de aproximadamente -90 mV,se haga cada vez más positivo
(despolarización), basta que se supera el potencial umbral de aproximadamente
-60 mV, momento en elcual se desencadenan una serie de cambios en la
conduc~nci~ ,de la mem~ra~a cdular que originan el potencial de acción. La
despolanzac1~n celular s1gn1fica entonces la pérdida del equilibrio inicial, yocurre
~uan?o es excitada. En este caso, se hace negativo el exterior celular y positivo el
mtenor alcanzando un potencial transmembrana de +20 mV (ver la Fig. 2.3). El
proc~so de rep?larización celular corresponde a la recuperación delequilibrio
perd1d~ Yfinaliza cuando se alcanza la polarización. La Fig. 2.3 muestra el
potencial transmembrana de una célula cardíaca en reposo yexcitada.
Membrana celular
K'
+ + + + + + + + + + + + + + + 4 mE•'L
+ + ~
+ _-------------- +
Célula en
: =_ Núcleo~ - +K" _ - reposo
150 mEq/L + ( .
+
- no excitada)
- +
+ -------------- +
++++++++++++++++
Membrana celular
Potencial
transmembrana
-90 mV
- -- - - - -- - - - -- - -
-+++++++++++++++ -
Na'
135 mEq/L
-+ -
_- + Núcleo ~ + - - Célula
_ + "'9 ++ .::: excitada
- +-_ ++++++++++++++
Potencial
transmembrana
+20 mV
Fig 2.3. Potencial transmembrana de una célula cardíaca en reposo y excitada.
D~ a~uerdo a lo expresado, los potenciales de acción constan de dos fases
pnnc1pales: ~espolarización y repolarización. Los potenciales de acción se
propagan _meJor cuando las células son muyexcitables. La representación
~squemátic~ del potencial de acción de un músculo cardíaco, mostrado en Fig. 2.4,
tlustra las diversas fases que lo componen y las corrientes asociadas con cada una
de ellas.

Repolarlzacioo ~~··
rjpld¡ clal ~~ K'
+20 mV----1-:__,,.__ Repoladzación riplda
'---t--~...._" tardia
Meseta
Na'
g l
-90 mV _-~./_J__
tDespolarización
t

~ K'
~1
1
¡
Reposo
•.~--
Eventos Bioeléctricos
Fig. 2.4.
Potencial de
acción de una
estructura
cardíaca. Fases
que lo componen.
En la práctica clínica, los métodos de registro de la actividad eléctrica del
organismo, captan las variaciones de potencial que se producen como
consecuencia de los potenciales de acción de células nerviosas y musculares
agrupadas en tejidos, siendo esto una herramienta de gran valor diagnóstico. La
Fig. 2.5 muestra los rangos de frecuencia y de diferencia de potencial de algunas
señales bioeléctricas comunes.
Ciclo Cardíaco
El ciclo cardíaco consiste en La alternancia sucesiva de contracción (sístole) y
relajación (diástole) de las paredes musculares de las aurículas y los ventrículos.
Se puede dividir en tres períodos:
a. Diástole. Es la fase del ciclo en la cual el músculo cardíaco se relaja. La
sangre fluye desde las venas hacia las dos aurículas y las dilata llenándolas de
sangre.
b. Sístole Auricular. Ambas aurículas se contraen casi en forma simultánea. La
masa de sangre en las venas evita el reflujo y fuerza la circulación a través de
las válvulas mitral y tricúspide, que se abren con la corriente de sangre.
La sangre penetra entonces en Los ventrículos que se encontraban en un estado
de relajación.
c. Sístole Ventricular. Sigue de inmediato a la sístole auricular. Se contraen Los
ventrículos mediante el acortamiento de las fibras musculares y la sangre de
esa cavidad sale casi por completo por las arterias pulmonares yaorta. La
contracción ventricular es más lenta, pero más enérgica. La sangre no puede
volver a las aurículas debido a que se cerraron las válvulas mitral y tricúspide.
El paso de la sangre de ambos ventrículos a Las respectivas arterias está
regul.ado por las válvulas sigmoideas (semilunar yaórtica), que evitan el
reflujo de la sangre.
Diferencia
de potencial
[mV]
100
10
0,1
EOG : Eleclrooculograma Estudio que permite evaluar el movimiento de los músculos de los ojos
EEG: Electroencefalograma. Estudio que permite diagnósticar la actividad eléctrica cerebral
ECG: Electrocardiograma
EMG: Electromiograma. Estudio que registra la act1v1dad eléctrica muscular
11-1·EMG
..1
ECG----._.
, _ _-1----T ~~
--¡---+.0,01;------''------l...-- --L----......L- - _ .
0,1 10 100 1000
Fig. 2.5. Rangos de tensión y frecuencia de diversas señales bioeléctricas.
Frecuencia
(Hz]
El ciclo cardíaco se repite entre 70 y 80 veces por minuto, y tiene una duración de
alrededor de 0,8s. La sístole auricular dura aproximadamente O,1s y la ventricular
0,3 s. Luego el corazón pernrnnece relajado, durante la fase diastólica, un tiempo
cercano a los 0,4 s, casi la mitad de cada ciclo cardiaco. Las células cardíacas
contráctiles se despolarizandurante la diástole y están polarizadas en la sístole.
En cada ciclo cardíaco el corazónemite sonidos. Dos de ellos son más
pro?unciados que el resto y continúan después de una breve pausa. El primer
sonido es prolongado y coincide con el cierre de las válvulas tricúspide y mitral.
El segundo tonoes más corto y agudo y se debe alcierre brusco de las válvulas
sigmoideas, principalmente al de la válvulaaórtica (ver la Fig. 2.6).

120
100
80
Presión sanguínea
[mmHg)
Sístole
auricular-
···---~~ª
-..~,..
Ventrículo
izquierdo
Sonidos cardíacos
Sístole ventricular
Apertura de la
válvula aórtica
Cierre de las válvulas
tricúspide y mitral
. ______________......------
Primero
Duración de cada fase [sJ
0,1 -1~--+---- 0,3
Señal electrocardiográfica (ECG)
p
Q s
Diástole
-----·-··············-···-·········-
..................---
Segundo
0,4 _____.,
T
Fig 2.6. Curvas de presión, sonidos y señal de ECG durante el ciclo cardíaco.
Automatismo
Las contracciones del músculo cardíaco se originan partir de estímulos eléctricos
generados por algunas células que tienen la propiedad de despolarizarse
espontáneamente. Las células con mayor automatismo son las del nodo sinusal,
porque son las que tienen la capacidad de originar más descargas por unidad de
tiempo. Como veremos más adelante, estos estímulos se propagan en la estructura
cardíaca y provocan la contracción auricular y ventricular en forma coordinada.
Existe un automatismo secundario en la unión aurículo-ventricular cuya frecuencia
es menor y si bien en condiciones nonnales se ve enmascarado por los estímulos
del nodo sinusal, en caso de una deficiencia de éste, puede actuar como
mecanismo de respaldo.
La Fig. 2.7 muestra cómo el estímulo originado en el nodo sinusal se propaga
hacia la unión aurículo-ventricular y el haz de Purkinje ventricular, donde también
existe cierto automatismo, aunque de grado menor a los anteriores.
Potencial
de acción
Potencial
de acción
Poteooal
de acción
Nodo sinusal
Unión auñculo •
ventricular
Haz de Purklnje
ventricular
Fig. 2.7. Propagación del estímulo originado en el nódulo sinusal.

Excitabilidad y Período Refractario
La excitabilidad es Ja propiedad que tienen todas las células cardíacas de responder
a un estímulo apropiado. Las células con algún grado de automatismo tienen la
particularidad de despolarizarse espontáneamente (se autoexcitan), mientras que
las células contráctiles se excitan al recibir un estímulo proveniente de una célula
vecina.
Se denomina período refractario al tiempo que tardan las células en recuperar su
excitabilidad, es decir, en recuperar la capacidad de ser despolarizada por un
estímulo.
Conductibilidad
La conductibilidad es la capacidad que tienen las células cardíacas de conducir los
estímulos a las estructuras vecinas. La Fig. 2.8 representa la variación normal en la
duración de los potenciales de acciónde tres células ventriculares próximas entre
sí, que se activan en diferentes instantes de tiempo debido al retardo que se genera
en la propagación del estímulo por la estructura cardíaca.
Célula 1
Célula2
Célula J
ECG
..._
Onda QRS
Fig. 2.8. Variación normal en la duración de los potenciales de acción en tres células
ventriculares representativas.
Si establecemos una correlación con la señal electrocardiográfica, la cual
analizaremos en detalle más adelante, podemos notar que la primera célula en
despolarizarse (célula l) marca el comienzo de la onda QRS y la última en hacerlo
(célula 3) establece el fin de la misma. La primera célula endespolarizarse es, a la
vez, la primera en recuperar su excitabilidad y marca el comienzo de la onda T,
cuyo fin lo define la repolarización de la última célula.
El comienzo de la excitación en un ciclo cardíaco no1mal se origina en las células
marcapasos del nodo sinusal, ubicado en la aurícula derecha. Desde allí se propaga
a la aurícula izquierda y luego pasa al nodo A-V (aurículo-ventricular) donde es
retrasado. Desde el nodo A-Y la excitación se conduce a través del haz de His yde
las fibras de Purkinje a los ventrículos derecho e izquierdo, provocando la
contracción de los mismos. La propagación eléctrica a través de todas las células
alcanza a todo el corazón en alrededor de 100 ms. En la Fig. 2.9 podemos apreciar
Ja morfología de los potenciales de acción transmembrana de las diferentes
estructuras cardíacas del sistema de conducción. Además, se muestra la velocidad
de conducción del estímulo a través de cada estructura.
V•locldld d• conducción {mlt)
o 1 2 3
0.06
p T U
ORS
0.2 o.• o.e
Fig 2.9. Morfología de los potenciales de acción transmembrana yvelocidad de
conducción del estímulo en las diferentes estructuras cardíacas.
Señal de ECG
El conjunto de los potenciales de acción que se propagan por el tejido cardíaco,
desfasados en el espacio y en el tiempo, pueden ser captados a nivelde Ja
superficie corporal midiendo la diferencia de potencial entre dos puntos del
cuerpo. La representación gráfica de Ja variación de dicha diferencia de potencial a
lo largo del tiempo constituye el electrocardiograma.
La señal registrada refleja la actividad eléctrica del corazón y presenta un
comportamiento repetitivo en concordancia con los sucesivos ciclos cardíacos.
En la Fig. 2.1Ose puede apreciar la señal electrocardiográfica correspondiente a un
ciclo cardíaco. Cada ciclo cardíaco esta representado en el electrocardiograma por
una serie de ondas, que Einthoven las denominó P, Q, R, S y T, de acuerdo con su

orden de inscripción. La duración y amplitud de estas ondas tienen valores
característicos y sus fonnas un patrón ptedetenninado. Cualquier alteración en
estos parámetros es de suma importancia desde el punto de vista diagnóstico.
Despolarización Despolarización
auricular ventricular
Pulso de
k1 ',
Prueba t 1 - -- - - - -- -
Repolarización
ventricular
•' ' R ....,1mV r- -----r - r~,-- -1- ---------r- - t- ~ -----r- --------1
1 1 1 '
1
1 1 1
1 1 1
1 1 1 1
1 1 1 1
1
1 ' 1 1
1 1 1 1 1
1 1 1
1 1 1 1 1
1 1
1 1 1 q 1 1 :
1 1 : ~ 1 1 ' 1 1
: 1 1 •• : : :
r- -- -- -~ - ~ -- - --l-l- --------r------ - - r------ - - -1
, , : I• , , , ,, , 1 I' , , , ,1 1 1 1 1 ' t.. 1
1 _ _ 1,._, 1 1 1 1 .._ 1
1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1
L_ --------J
s Segmento S-T
Intervalo Q-T
1
1
1
1
1
1
1
------------------~~~-~~~~~~~~:l_______~_________;
400 ms
~1
Fig. 2.10. Secuencia de ondas e intervalos de mayor interés de la señal
electrocardiográfica.
La onda P corresponde a la despolarización auricular, el complejo QRS a la
despolarización ventricular y la onda T a la repolarización ventricular. En
determinadas ocasiones, a continuación de la onda T se registra una pequeña onda
llamada U. Luego de la onda T se registra un intervalo rectilíneo que se
corresponde al reposo eléctrico diastólico yvaría dependiendo de la frecuencia
cardíaca. Los intervalos y segmentos más importantes son los siguientes:
• Intervalo P-Q. Es la distancia comprendida desde el inicio de la onda P hasta
el inicio del complejo QRS.
• Segmento S-T. Abarca desde el final del complejo QRS hasta el inicio de la
onda T.
• Intervalo Q-T. Comprende desde el principio del complejo QRS hasta el final
de la onda T.
Capítulo 2 · Electrocardiografía - 45
La Fig. 2.11 muestra la relación de la señalde ECG con la actividad cardíaca.
Despolarización del
nódulo sinusal
Despolarización
final de la pared
ventricular
Despolarización
auricular
Sístole
ventricular
Despolarización Despolarización
del nodo A·V del septum
Despolañzación
inicial de
la pared ventricular
Repolarización
de la pared
ventricular
Repolarización
del haz de His
Fig. 2.11. Relación del ECG con la actividad cardíaca.
Derivaciones. Triángulo de Einthoven
Debido a que el corazón es un órgano tridimensional, los estímulos eléctricos que
se propagan a través de él tienen características vectoriales, es decir, poseen una
magnitud con una dirección y un sentido. Un electrocardiógrafo capta las fuerzas
eléctricas cardíacas proyectadas sobre distintos planos con el fin de lograr una
representación en dos dimensiones capaz de ser graficada en un registrador a papel
oen la pantalla de un monitor. Desde el punto de vista diagnóstico es suficiente
obtener la proyección de estas fuerzas sobre dos de los tres planos, conocidos
como el horizontal yel frontal.
La detección de la actividad eléctrica se realiza mediante placas metálicas
(electrodos) ubicados en distintos puntos del cuerpo, denominados derivaciones.
Las diferentes derivaciones se agrupan en frontales y horizontales, y registran las

proyecciones de las fuerzas eléctricas en los planos paralelo y perpendicular al
paciente recostado, respectivamente. Las principales características de las
derivaciones en el plano frontal y horizontal se detallan a continuación.
Derivaciones en el Plano Frontal
El plano frontal es el plano paralelo al piso, considerando al paciente recostado.
Las derivaciones en este plano brindan información de los vectores en las
direcciones hacia arriba o hacia abajo, y a derecha o a izquierda. Estas
derivaciones pueden ser bipolares y monopolares.
• Derivaciones Bipolares. En las derivaciones bipolares la diferencia de
potencial se registra entre dos puntos del cuerpo, donde uno de ellos se
identifica como polo positivo·y el otro corno negativo. La Fig. 2.12 muestra
tres derivaciones bipolares usualmente empleadas en el.ectrocardiografia. Las
mismas constituyen un circuito cerrado y fueron denominadas por Einthoven
como I, lI y III (DI, 02 y 03). Para obtener estas tres derivaciones se disponen
electrodos en el brazo derecho, el brazo izquierdo y el pie izquierdo.
Derivación 1 Derivación 11 Derivación 111
Fig. 2.12. Derivaciones bipolares 1, 11y111.
• Einthoven tomó la segunda derivación (II) con una polaridad invertida con la
finalidad interpretar mejor la morfología del ECG. De este modo, si se
analizan las tres derivaciones bipolares como un circuito cerrado se obtendrá
la relación l + UI =U, conocida también como la ley de Einthoven (ver la
Fig. 2. 13). Esto permite que, conociendo dos de las tres derivaciones, se pueda
calcular y representar la restante.
·90'
11 111
1 1+111=11
Ley de Einthoven
Fig. 2.13. Triángulo de Einthoven.
• Derivaciones Monopolares. Según lo expresado, las derivaciones bipolares
registran la diferencia de potencial entre dos puntos y no el potencial real neto
en un punto de la superficie del cuerpo. Para obtener el potencial en un punto,
es decir, una derivación monopolar, es necesario separar las derivaciones
bipolares en sus dos componentes individuales.
Esto se puede realizar mediante el empleo de un arreglo de resistores
denominado red de Wilson. En dicha topología, los tres electrodos que
· componen el triángulo de Einthoven se interconectan por medio de resistores
de un mismo valor a un punto común denominado terminal central, en el cual
se obtiene un potencial cero. Conectando luego un electrodo explorador al
brazo derecho (R), al brazo izquierdo (L) o a la pierna izquierda (F), y
midiendo respecto del tenninal central de la red de Wilson, se registran los
potenciales absolutos monopolares de dichos miembros,denominados
respectivamente como VR, YL y YF (ver la Fig. 2. 14).
Dentro del grupo de derivaciones del plano frontal existen además las derivaciones
aumentadas. Al igual que las mencionadas anteriormente, son mediciones del
potencial en el brazo derecho (R), el brazo izquierdo (L) o la pierna izquierda (F)
respecto a una referencia, pero en lugar de ser la referencia el tenninal central de la
red de Wilson, la misma se obtiene levantando el resistor conectado al miembro en
elcual se mide (ver la Fig. 2. 15). Estas derivaciones se denominan aVR, aVL y
aYF, y brindan amplitudes un 50% mayor a las obtenidas si se midiese respecto al
terminal central de Wilson.

Conexión a
VR, VL oVF
+- Señal ECG
Terminal
central de la
red de Wilson
Fig. 2.14. Derivaciones frontales monopolares. Red de Wilson.
Conexión a V,
Señal de ECG
Terminal
central para la
derivación aVL
Fig. 2.15. Conexionado para la derivación frontal aumentada aVL.
Capítulo 2 • Electrocardiografía - 49
Derivaciones en el Plano Horizontal
Las derivaciones en el plano horizontal permiten conocer la situación anterior o
posterior de las fuerzas eléctricas del corazón. Son particularmente útiles para los
casos en los cuales los vectores cardíacos sean perpendiculares al plano frontal,
situación en la cual las derivaciones del plano frontal no la ponen de manifiesto (la
proyección de un vector sobre el plano que le es perpendicular es igual a cero). Las
derivaciones del plano horizontal que se utilizan en electrocardiografia clínica son
las precordiales monopolares, cuya disposición física se puede apreciar en la
Fig. 2.16. Por lo general se utilizan seis derivaciones denominadas de V1 a V6, y se
miden con respecto al terminal central de Wilson.
.'' .,
' .
Vista superior
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// vs
'
' . '
//
V ~ v.
2 3 +60º
+90° +75°
+30°
Fig. 2.16. Derivaciones monopolares precordiales.
Electrodos
Los electrodos son las placas metálicas que se colocan sobre la superficie corporal
para realizar la detección de la actividad eléctrica del corazón. La ubicación de los
mismos se efectúa en base a un sistema de derivaciones recomendado por la
Asociacióll Americana de Cardiología. Los electrodos son transductores, que
deben convertir las corrientes iónicas, las cuales sonel mecanismo de conducción
de las señales bioeléctticas en los tejidos, en corrientes eléctricas capaces de ser
procesadas por el Electrocardió&rrafo.
lnteñaz Electrodo/Piel
Cuando se pone en contacto un electrodo metálico sobrecualquier tejido, incluso
sobre la piel aparentemente seca (pero en realidad humedecida por la secreción
sudorípara), se produce un intercambio iónico entre el electrodo y la solución
electrolítica que baña el tejido. Los iones se distribuyen fonnando una tenue capa

Electromedicina. Equipos de Diagnóstico y Cuidados Intensivos. Pablo Daneri.

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