Hier wird kurz vorgestellt, wie die Signale für die elektrische Pulsmessung und des EKG entstehen.
A) Ruhepotential
Bei lebendigen Zellen ist an der Membran zwischen Innen- und Außenraum
eine elektrische Spannung messbar. Das sog. Ruhepotential der Herzmuskelfaser
beträgt etwa -80 mV: Sie ist innen negativ geladen im Vergleich zum Außenraum.
Ursache dafür sind unterschiedliche Ionenkonzentrationen. Durch die so
genannte Natrium-Kalium-Pumpe werden ständig Na+-Ionen nach außen
und K+-Ionen nach innen gefördert. Die Zellmembran ist allerdings für
Na+-Ionen erheblich geringer durchlässig und so wird ein Rückstrom
von Na+-Ionen verhindert.
B) Aktionspotential
Die Erregung der Herzmuskelfaser startet mit einer Depolarisation der Membran
durch plötzliche Änderung ihrer Ionendurchlässigkeit (vor allem
für Na+-Ionen). Die einsetzenden Ionenströme führen sogar zu
einer kurzzeitigen Umpolarisierung. Das Zellinnere wird dabei 30 bis 40 mV positiv
gegenüber dem Außenraum (Aktionspotential)
C) Erregungsleitung Die Erregung des Herzmuskels erfolgt durch ein spezielles Systemen, ausgehend vom Sinusknoten und dann dem Atrioventrikularknoten über die Purkinjeschen Fasern. So werden zuerst die Vorhöfe, dann die Kammern erregt und ein zielgerichteter Blutstrom erreicht. |
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D) Das Herz als variabler Dipol |
E) Potentiale an der Körperoberfläche
Das Feld des (bereits idealisierten) Herzdipols erreicht auch die Körperoberfläche
(wird jedoch im Vergleich zum idealen physikalischen Dipolfeld weiter verzerrt,
da das Körperge-webe kein elektrischer Isolator ist). Das Feld führt
zu zeitlich abhängigen Potentialunter-schieden auf der Körperoberfläche.
Dies wird bei der Pulsmessung und insbesondere auch beim EKG ausgenutzt.
Abb. : Äquipotentiallinien und Abgriff mit dem Brustgurt