Prinzip der Elektrokardiographie
Bei der Elektrokardiographie handelt es sich um ein Verfahren zur Registrierung der elektrischen Aktivität des Herzens. Während jeder Herzaktion entstehen im Myokard durch Depolarisations- und Repolarisationsprozesse elektrische Potenzialänderungen. Diese elektrischen Vorgänge breiten sich über das Herzgewebe aus und werden über die leitfähigen Strukturen des Körpers – insbesondere über Blut, Gewebe und Körperflüssigkeiten – bis zur Körperoberfläche weitergeleitet. Dort können sie mithilfe geeigneter Elektroden erfasst werden.
Ziel der Elektrokardiographie ist es, die während einer Herzaktion entstehenden und an der Körperoberfläche messbaren Potenzialdifferenzen zwischen definierten Ableitpunkten zu registrieren. Dazu werden Elektroden an standardisierten Ableitpositionen auf der Haut angebracht. Die zwischen diesen Elektroden gemessenen Spannungsunterschiede sind äußerst klein und liegen typischerweise im Bereich von wenigen Millivolt. Daher müssen sie durch einen Elektrokardiographen zunächst verstärkt, anschließend technisch verarbeitet und schließlich in ihrem zeitlichen Verlauf graphisch dargestellt werden.
Das Ergebnis dieser Mess- und Darstellungsprozedur ist das Elektrokardiogramm (EKG), also die Aufzeichnung der elektrischen Herzaktivität über die Zeit. Im deutschsprachigen Raum wurde das EKG früher auch als Herzspannungskurve bezeichnet, da die registrierten Signale elektrische Spannungen widerspiegeln, die durch die Aktivität des Herzmuskels entstehen. Das Elektrokardiogramm liefert wichtige Informationen über Herzrhythmus, Erregungsbildung, Erregungsleitung und über mögliche pathologische Veränderungen des Myokards.
Die typische EKG-Kurve besteht aus einer Folge charakteristischer Ausschläge, die jeweils bestimmten elektrischen Vorgängen im Herzen entsprechen. Dazu gehören insbesondere die P-Welle, der QRS-Komplex sowie die T-Welle.
- Die P-Welle entspricht der Aktivierung der Vorhöfe (Depolarisation der Vorhöfe).
- Der aus der Q-Zacke, der R-Zacke und der S-Zacke bestehende QRS-Komplex spiegelt die Aktivierung der Kammern wider (Depolarisation der Kammern).
- Die T-Welle ensteht im Zusammenhang mit der Erregungsrückbildung der Kammern (Repolarisation der Kammern).
Die Benennung dieser Zacken und Wellen geht auf Willem Einthoven zurück, der zu Beginn des 20. Jahrhunderts die grundlegenden Strukturen des Elektrokardiogramms systematisch beschrieb und die bis heute gebräuchliche Terminologie einführte.
Die nachfolgende Abbildung zeigt schematisch das bei einer einzelnen Herzaktion auf der Körperoberfläche ableitbare Elektrokardiogramm. Sie verdeutlicht die typischen Wellen und Zacken des EKG sowie deren zeitliche Abfolge während eines Herzzyklus.
Abb.: Schematische Darstellung eines normalen Elektrokardiogramms mit Benennung der Zacken und Wellen, wie sie von Einthoven eingeführt wurde.
Literatur
- AlGhatrif M, Lindsay J. A brief review: history to understand fundamentals of electrocardiography. Journal of Community Hospital Internal Medicine Perspectives. 2012;2(1):10.3402/jchimp.v2i1.14383.