Eletrocardiógrafo
(Modelo Didático)

Prof. Luiz Ferraz Netto
leobarretos@uol.com.br

Objetivo
Mostrar um modelo didático do funcionamento do eletrocardiógrafo estabelecendo uma analogia com um dipolo elétrico giratório num ambiente condutor de segunda espécie (iônico).

Fundamento
Não é nada simples descrever o funcionamento do músculo cardíaco, assim como não é tão fácil explicar porque o coração 'bate'. Mas, posso adiantar, isso tem muito a ver com as células que constituem o músculo cardíaco, que são tão sujeitas às excitações iônicas como as células nervosas. Se você já estudou alguma coisa relativa à 'bomba de sódio e potássio' pode ter certeza que esse processo está envolvido no 'porque' do coração bater. 
Durante a operação intermitente do coração, resultado das contrações e distensões das células que constituem esse músculo, ocorre o aparecimento de diferenças de potenciais elétricos entre regiões distintas. Esses potenciais rítmicos complexos podem ser detectados através de eletrodos convenientemente colocados no corpo do animal para obter-se um ECG (eletrocardiograma). 
O dispositivo apresentado nesse trabalho, essencialmente elementar, procura simular:

(a) o comportamento rítmico do coração através da rotação de uma pilha comum;
(b) a constatação da diferença de potencial que surge entre as várias regiões;
(c) a coleta de estímulos em regiões específicas através da colocação de eletrodos estratégicos;
(d) a presença do meio condutor natural no animal mediante a solução salina posta na cuba;
(e) a condução iônica no meio mediante a colocação de um galvanômetro sensível ligado aos eletrodos postos na solução da cuba.

Material

Cuba de acrílico ou plástico transparente, com tampa (pode ser substituído por um aquário dotado de uma chapa plástica como cobertura ou mesmo uma placa de vidro dotada de 3 orifícios);
2 placas de alumínio de (10 x 10) cm (eletrodos);
2 bornes fêmea (vermelho e azul);
1 galvanômetro sensível (microamperímetro - de preferência de zero central);
1 mancal de latão;
1 pilha comum;
água salgada;
arame grosso, presilha, cola de silicone.

Montagem

O mancal de latão para a extremidade inferior da manivela deve ser colado à cuba com cola de silicone (cola para vidro). Na tampa da cuba devem ser praticados 3 orifícios (2 para adaptar os bornes e 1 para o mancal superior da manivela). O arame grosso deve ser dobrado de forma a constituir uma manivela; no eixo da manivela prende-se a pilha mediante uma presilha (se o arame grosso for curvado em arco de circunferência na região da pilha a fixação ficará bem melhor que no modelo original - veja ilustração).

Procedimento
Efetuada a montagem proposta, coloque a solução salina na cuba até cobrir os eletrodos de alumínio (a dosagem de sal deve ser testada e experimentada em função das dimensões da cuba e da distância entre eletrodos).
Conecte o galvanômetro aos bornes e gire a manivela (a rapidez desse giro, para se manter dentro da analogia, deve ser semelhante ao ritmo cardíaco do animal da simulação). Esse giro da pilha, graças à condução iônica, é detectado pelo galvanômetro de zero central, o qual indicará uma variação (deflexão) senoidal. Nessa simulação o coração está sendo representado pelo dipolo elétrico giratório; a solução salina representa o eletrólito condutor do corpo animal.

Esse modelo didático é uma primeira tentativa de ilustrar o processo, ainda longe de ser um trabalho final definitivo. Aos biólogos solicito críticas e sugestões. leobarretos@uol.com.br .