EKG

Das EKG (Elektrokardiogramm) ist eine einfache Routineuntersuchung, die bei Verdacht auf Herzerkrankungen durchgeführt wird. Mit einem EKG wird die elektrische Aktivität des Herzens aufgezeichnet. Diese kann an der Körperoberfläche gemessen werden, z. B. an den Armen, den Beinen oder der Brust. Bestimmte Herzerkrankungen können durch ein EKG diagnostiziert werden, denn bei Schäden am Erregungsleitungssystem oder an der Herzmuskulatur entstehen charakteristische Veränderungen. In Abgrenzung zum Belastungs-EKG wird diese Form des EKG auch als Ruhe-EKG bezeichnet.

Ein EKG wird beispielsweise durchgeführt bei Verdacht auf:

• Herzrhythmusstörungen (Arrhythmien)
• Herzinfarkt
• Angina pectoris (Brustenge)
• Herzbeutelentzündung (Perikarditis)
• Einflüsse durch Medikamente auf die Herzfunktion.

Das Herz ist eine Art Pumpe, die dafür sorgt, dass der Körper mit Blut versorgt wird. Sie ist aufgebaut aus zwei Herzvorhöfen (Atrien) und zwei Herzkammern (Ventrikeln). Der Weg des Blutes kann folgendermaßen beschrieben werden:

• Sauerstoffarmes Blut tritt aus dem Körper über die untere und obere Hohlvene in den rechten Vorhof ein.
• Anschließend strömt es in die rechte Herzkammer und füllt diese. Die rechte Herzkammer pumpt das Blut aktiv über die Lungenarterien in den Lungenkreislauf. Hier wird das Blut mit Sauerstoff angereichert und gibt gleichzeitig Kohlendioxid ab, das wir ausatmen.
• Das Blut fließt anschließend über die Lungenvenen zurück zum Herzen. Es wird vom linken Vorhof in die linke Herzkammer transportiert.
• Diese pumpt das sauerstoffreiche Blut nun über die große Hauptschlagader (Aorta) in den großen Blutkreislauf (Körperkreislauf) und versorgt die Organe und Gewebe mit Sauerstoff.
• Anschließend wird das sauerstoffarme Blut zum Herzen zurückgeleitet. Der Blutkreislauf beginnt von neuem.

Das Herz besitzt ein eigenes Erregungsleitungssystem, das elektrische Impulse erzeugt und auf die Muskelzellen des Herzens überträgt. Diese Impulse breiten sich dann über den gesamten Herzmuskel aus und erzeugen eine mechanische Aktivität: Der Herzmuskel zieht sich zusammen oder kontrahiert sich.

Der Ursprungsort einer normalen elektrischen Aktivität ist der Sinusknoten im rechten Vorhof. Hier sitzen spezielle Zellen, die elektrische Signale selbst erzeugen. Diese Zellen bestimmen, wie oft das Herz pro Minute schlägt (Herzfrequenz). Deshalb wird der Sinusknoten auch Taktgeber genannt.

Im Ruhezustand löst der Sinusknoten ca. 60–70 elektrische Impulse pro Minute aus, was einer normalen Herzfrequenz entspricht. Von ärztlicher Seite wird bei diesem normalen Herzrhythmus auch von einem normalen Sinusrhythmus gesprochen.

Vom Sinusknoten aus gelangt der Impuls zunächst in die beiden Vorhöfe. Der Impuls wird dann vom sog. Atrioventrikular-Knoten (AV-Knoten) empfangen, der sich am Übergang zwischen den Vorhöfen (A = Atrium) und den Herzkammern (V = Ventrikel) befindet.

Dieser besitzt eine Art Stoppfunktion: Die elektrische Aktivität wird für einige Millisekunden verzögert und erst weitergegeben, wenn die Vorhöfe sich vollständig kontrahiert haben. Die Kammern werden nun mit Blut gefüllt. Die Verzögerung hat den Sinn, dass die Vorhöfe nicht gleichzeitig mit den Herzkammern kontrahieren, da sonst das Blut aus den Vorhöfen nicht in die Kammer transportiert und diese nur ungenügend gefüllt würde.

Aus dem AV-Knoten läuft der Impuls nun durch Erregungsleitungen, die an der Scheidewand (Septum) zwischen der rechten und der linken Herzkammer verlaufen. Der erste Teil dieser Leitungen wird His-Bündel genannt.

Das His-Bündel spaltet sich in einen rechten und einen linken Schenkel auf, von denen sich der Impuls in die Muskulatur der rechten bzw. linken Herzkammer ausbreitet. Nach der Ausbreitung der elektrischen Ströme über die gesamte Kammermuskulatur kontrahieren nun auch die Herzkammern und versorgen den Körper bzw. die Lunge mit Blut.

Generell gilt: Erst erfolgt die elektrische Erregung, dann nach einigen Millisekunden die mechanische Antwort. Durch den elektrischen Impuls werden sog. Kanäle (Ionenkanäle) in den Muskelzellen geöffnet bzw. geschlossen und elektrisch geladene Moleküle (positiv oder negativ geladene Ionen) bewegen sich in die Zelle hinein oder aus der Zelle heraus.

Die veränderte Ladung innerhalb der Zelle führt dann zu einer Signalkaskade, die ein mechanisches Zusammenziehen der Muskelzelle bewirkt. Über den ganzen Muskel gesehen sieht man dies dann als Kontraktion. Wenn sich der Muskel wieder entspannt, fließen ebenfalls Ionen in die Zelle oder aus der Zelle heraus.

Die elektrische Aktivität als Summe vieler Muskelzellen kann man auf dem EKG sehen.

Die elektrische Aktivität des Herzens kann an der Körperoberfläche, z. B. an den Armen, den Beinen und an der Brust, gemessen werden. Zur Ableitung werden an verschiedenen Stellen Elektroden angebracht. Bei einer standardmäßigen EKG-Aufzeichnung werden 12 Ableitungen aufgezeichnet (12-Kanal-EKG). Durch die unterschiedliche Position der Elektroden kann auf die mögliche Lokalisation von Herzschäden rückgeschlossen werden.

Zusammengefasst breitet sich die elektrische Aktivität sich folgendermaßen aus:

• Entstehung des Impulses im Sinusknoten
• Erregung beider Vorhöfe und anschließende Kontraktion
• Verzögerung der Aktivität im AV-Knoten (Atrioventrikular-Knoten) und anschließende Überleitung auf die Erregungsbahnen in der Herzscheidewand zwischen rechter und linker Herzkammer
• Erregung der gesamten Kammermuskulatur und anschließende Kontraktion.

Das oberflächlich abgeleitete EKG zeigt hierbei ein typisches Muster mit einer flachen Grundlinie und charakteristischen Ausschlägen. Diese Ausschläge werden mit Buchstaben bezeichnet. Eine einzelne elektrische Aktivität des Herzens zeigt im EKG folgendes Muster:

• Die P-Welle ist ein kleiner Ausschlag, der die Vorhoferregung abbildet.
• Es folgt eine flache, sog. isoelektrische, Linie (PQ-Strecke), während der die Aktivität im AV-Knoten verzögert wird und die Vorhofkontraktion stattfindet.
• Der QRS-Komplex ist ein größerer Ausschlag, der für die Kammererregung steht. Die Kammern fangen an, sich zu kontrahieren.
• Die Kontraktion der Kammern geht weiter, während im EKG eine weitere isoelektrische Linie (ST-Strecke) sichtbar ist.
• Die T-Welle schließt sich als kleinerer Ausschlag an und zeigt die Erregungsrückbildung der Herzkammern an.
• Das Herz entspannt sich, und das EKG zeigt eine weitere isoelektrische Linie.
• Anschließend folgt die nächste Erregung, beginnend mit der P-Welle.

Ein normaler Herzschlag hat im EKG also folgende elektrische Reihenfolge: zunächst die P-Welle mit anschließender „Pause", dann der QRS-Komplex mit „Pause" und zum Schluss die T-Welle. Danach folgt der nächste Herzschlag mit den gleichen elektrischen Ausschlägen.

Mit dem EKG werden mehrere elektrische Aktivitäten registriert, die dann auf dem Papierstreifen oder am Computer zu sehen sind. Damit ist es möglich, den Herzrhythmus und die Herzfrequenz sowie eventuelle Auffälligkeiten festzustellen.