EKG: Physikalische Grundlagen

Während der Depolarisation eines Aktionspotenzials ist die erregte Herzmuskelzelle im Vergleich zu der benachbarten nicht erregten Zelle positiver geladen: Die beiden Zellen stellen einen elektrischen Dipol dar, d.h., es entsteht ein elektrischer Vektor. Wenn eine Herzmuskelzelle erregt wird, breitet sich diese Erregung auf die anderen Muskelzellen aus – man bezeichnet den Herzmuskel auch als funktionelles Synzytium. Aus der Summation der vielen Einzelvektoren ergibt sich der Summationsvektor (= Summenvektor) des Herzens. Die Ladungsverschiebungen, die während der Erregungsausbreitung und -rückbildung über dem gesamten Herzmuskel entstehen, können an der Körperoberfläche mithilfe von EKG-Elektroden erfasst werden.

Während eines Erregungszyklus zeigt die Spitze des Summenvektors in Richtung der Erregungsausbreitung. Wenn man die Spitzen der Summenvektoren verbindet, also ihren Weg in den jeweiligen Phasen des Erregungszyklus nachzeichnet, erhält man die dreidimensionale Vektorschleife. Diese besteht aus 3 Teilen: Die Vorhofschleife entsteht durch die Erregungsausbreitung in den Vorhöfen; in der EKG-Kurve entspricht dies der P-Welle. Die Erregung greift anschließend auf die Kammern über (Ventrikelschleife); dies entspricht in der EKG-Kurve dem QRS-Komplex. Die Erregungsrückbildung in den Kammern wird durch die Repolarisationsschleife abgebildet; im EKG entspricht dies der T-Welle.