Registrierungsprinzipien und Grundlagen der Methode
Die Elektrokardiografie basiert auf der Tatsache, dass das arbeitende Herz ein elektrisches Feld um sich herum erzeugt, dessen Veränderungen an der Körperoberfläche aufgezeichnet werden können. Theoretisch lässt sich die Potenzialdifferenz zwischen beliebigen zwei Körperregionen messen. Damit Ärzte weltweit jedoch die Ergebnisse vergleichen und objektive Schlüsse ziehen können, werden in der Medizin streng vereinheitlichte Elektrodenanlegepunkte verwendet.
Jede Ableitung besitzt ihre eigene geometrische Achse – eine imaginäre Linie, die zwei registrierende Elektroden verbindet. In diesem System existiert das Konzept der Polarität: Der Pol, an dem das elektrische Potenzial zum gegebenen Zeitpunkt höher ist, wird konventionell als positiv definiert. Die Richtung des Stromflusses im Herzen wird stets entlang der Achse der jeweiligen Ableitung beurteilt.
Standardableitungen und Einthoven-Dreieck
Historisch gesehen wurden zuerst die bipolaren Standardableitungen (I, II und III) eingeführt, die von dem Begründer der Elektrokardiografie W. Einthoven vorgeschlagen wurden. Zum Verständnis ihrer Funktionsweise wird ein klassisches geometrisches Modell verwendet – das Einthoven-Dreieck. Dies ist ein gedachtes gleichseitiges Dreieck, dessen Eckpunkte die Anlegeorte der Elektroden an den Extremitäten (rechter Arm, linker Arm und linkes Bein) darstellen. Dabei wird angenommen, dass sich das elektrische Zentrum des Herzen exakt in der Mitte dieser Figur befindet.
Diese Ableitungsgruppe erfasst die Veränderungen des elektrischen Feldes ausschließlich in der Frontalebene. Sie messen die Spannung zwischen zwei Extremitäten:
- Ableitung I (obere Dreiecksseite): misst die Potenzialdifferenz zwischen dem rechten Arm (negativer Pol) und dem linken Arm (positiver Pol).
- Ableitung II (rechte Seite relativ zum Patienten): verbindet den rechten Arm (Minus) und das linke Bein (Plus).
- Ableitung III (linke Seite): verbindet den linken Arm (Minus) und das linke Bein (Plus).
Bitte beachten Sie: Im System der Standardableitungen fungiert das linke Bein im Verhältnis zu den oberen Extremitäten stets als positiver Pol.
Verstärkte unipolare Extremitätenableitungen
Der Hauptnachteil der klassischen bipolaren Aufzeichnung ist die Unmöglichkeit, das Potenzial eines bestimmten umschriebenen Bereichs isoliert zu beurteilen. Um dieses Problem zu lösen, wurden unipolare Ableitungen entwickelt. Bei diesen wird eine aktive (untersuchende) Elektrode verwendet, während die zweite eine Null-Ladung aufweisen muss.
Da es in biologischen Geweben keinen natürlichen Punkt mit einem absoluten Nullpotenzial gibt, wurde ein künstlicher Bezugspunkt geschaffen. Zu diesem Zweck werden die Kabel von drei Extremitäten zu einer zentralen Klemme zusammengefasst – theoretisch löscht sich die Summe ihrer elektrischen Potenziale gegenseitig aus und beträgt Null.
Um die Aufzeichnungsqualität zu verbessern und die Spannung der registrierten Zacken zu erhöhen, wurde das Schema in der Praxis leicht modifiziert. Das Kabel derjenigen Extremität, von der das Signal abgeleitet wird, wird von dem gemeinsamen Nullpunkt getrennt. Auf diese Weise entstehen verstärkte Ableitungen (gekennzeichnet durch den Buchstaben a – vom engl. augmented):
- aVR (Right, rechter Arm): Der Vektor ist nahezu in die entgegengesetzte Richtung zu den Achsen der Ableitungen I und II gerichtet, weshalb die normale EKG-Kurve hier invertiert („verkehrt herum“) aussieht.
- aVL (Left, linker Arm): ergänzt topografisch das Bild der I. Standardableitung.
- aVF (Foot, linkes Bein): ergänzt die Ableitungen II und III. Klinisch ist sie am aussagekräftigsten für die Beurteilung des Zustands der dorsodiaphragmalen (dorsokaudalen) Wand des linken Ventrikels.
Brustwandableitungen
Um Daten über die Ausbreitung elektrischer Impulse in anterior-posteriorer Richtung zu erhalten (zur Beurteilung der Tiefe), werden sechs Brustwandableitungen (Precordial leads, V1–V6) verwendet. Im Gegensatz zu den vorherigen Gruppen erfassen sie die Herzaktivität in der Horizontalebene.
Dies sind unipolare Systeme. Die aktive positive Elektrode wird am Brustkorb des Patienten fixiert, und als neutraler Bezugspunkt dient die Wilson-Zentralelektrode (Summe der Extremitätenpotenziale über zusätzliche Widerstände, die Null ergibt).
Die Elektroden werden entlang strenger anatomischer Linien angelegt:
- Parasternalgruppe: $V_1$ befindet sich im 4. Interkostalraum am rechten Sternalrand, und $V_2$ symmetrisch im 4. Interkostalraum am linken Sternalrand.
- Spitzengruppe: $V_4$ wird im 5. Interkostalraum in der linken Medioklavikularlinie angebracht (Projektion der Herzspitze). Wichtiger Hinweis: Diese Elektrode wird immer vor $V_3$ angelegt.
- Intermediäre Position: $V_3$ wird exakt in der Mitte zwischen den bereits angebrachten Elektroden $V_2$ und $V_4$ befestigt (ungefähr auf Höhe der 4. Rippe).
- Laterale Gruppe: wird auf derselben horizontalen Höhe wie $V_4$ platziert. Die Elektrode $V_5$ wird in der vorderen Axillarlinie und $V_6$ in der mittleren Axillarlinie positioniert.
Auswertung der Parameter der grafischen Aufzeichnung
Das auf Papier oder einem Bildschirm erhaltene Elektrokardiogramm stellt eine grafische Darstellung der sequenziellen Erfassung von Myokardstrukturen durch elektrische Erregung dar.
- Die vertikale Achse ist für die Amplitude (Spannung) verantwortlich. Sie erlaubt Rückschlüsse auf die Stärke der elektrischen Aktivität und die Muskelmasse verschiedener Herzabschnitte. Basiskalibrierung: 10 Millimeter entsprechen 1 Millivolt.
- Die horizontale Achse spiegelt die Dauer (Zeit) wider. Mit ihrer Hilfe berechnen Ärzte die Herzfrequenz und die Leitungsgeschwindigkeit der Impulse. Der Zeitmaßstab hängt direkt von der Vorschubgeschwindigkeit des Papiers im Gerät ab: Bei klassischen 25 mm/s entspricht ein Millimeter Papier 0,04 s, während bei einer detaillierten Aufzeichnung mit 50 mm/s ein Millimeter 0,02 s bedeutet.
Kurz gefasst: Antworten auf Fragen zum Thema
Welche EKG-Ableitungen spiegeln den Zustand der Vorderwand und der Herzspitze des linken Ventrikels wider?
Den Zustand der Vorderwand und der Herzspitze des linken Ventrikels spiegeln vorwiegend die Brustwandableitungen und die erste Standardableitung wider.
- Vorderwand und Septum – Ableitungen V1–V3.
- Vorderwand des Herzens – Ableitung I.
- Herzspitze – isoliert Ableitung V4.
Bei der Diagnostik eines Vorderwand- und Septuminfarkts werden Veränderungen auch in den Ableitungen aVL und V1–V4 registriert.
Welche Ableitungen werden zur Diagnostik von Läsionen der lateralen Wand des linken Ventrikels verwendet?
Zur Diagnostik von Läsionen der lateralen Wand des linken Ventrikels werden die Ableitungen I, aVL und V4–V6 verwendet.
- Laterale Wand des LV – Ableitungen I, aVL, V4–V6.
- Isolierter lateraler Infarkt – Veränderungen in I, aVL, V4–V6.
- Inferolateraler Infarkt – Kombination von Zeichen einer inferioren Läsion in II, III, aVF und einer lateralen Läsion in I, aVL, V4–V6.
Wie heißen die verstärkten unipolaren Extremitätenableitungen nach ihrem Autor?
Die verstärkten unipolaren Extremitätenableitungen werden Goldberger-Ableitungen genannt. Dieses Ableitungssystem umfasst drei Varianten der Potenzialdifferenzregistrierung, die mit lateinischen Buchstaben bezeichnet werden:
- aVR – verstärkt vom rechten Arm;
- aVL – verstärkt vom linken Arm;
- aVF – verstärkt vom linken Bein.
Sie registrieren das Signal zwischen der Elektrode an einer Extremität und den zusammengefassten Elektroden der beiden anderen.
Die Farbcodierung der Extremitätenelektroden lässt sich nach dem Ampelprinzip merken (von rechts nach links und nach unten): Rechter Arm – rot, Linker Arm – gelb, Linkes Bein – grün.
Fragen aus Vorlesungen und Prüfungen
Warum sieht das EKG in der Ableitung aVR immer „verkehrt herum“ aus?
Der Vektor der Ableitung aVR ist in eine Richtung gerichtet, die nahezu entgegengesetzt zu den Achsen der Standardableitungen I und II verläuft. Aufgrund dieser Ausbreitungsrichtung der Depolarisationswelle wird die Kurve der elektrischen Aktivität in Bezug auf die Nullebene (Isolinie) invertiert.
Was ist die Wilson-Zentralklemme?
Dies ist eine künstlich erzeugte indifferente (neutrale) Elektrode, deren Potenzial nahe bei Null liegt. Sie wird durch das Zusammenführen der Kabel vom rechten Arm, linken Arm und linken Bein über spezielle Widerstände gebildet und dient als Bezugspunkt für die Brustwandableitungen.
In welcher Reihenfolge müssen die Elektroden V3 und V4 angelegt werden?
Zuerst muss der 5. Interkostalraum in der Medioklavikularlinie aufgefunden und dort die Elektrode V4 fixiert werden. Erst danach wird die Elektrode V3 exakt in der Mitte zwischen der fixierten Elektrode V4 und der zuvor angebrachten Elektrode V2 platziert.
Was es zum Thema noch zu wiederholen gibt
- Bestimmung des Alpha-Winkels ($\alpha$) und Berechnung der elektrischen Herzachse (HAE)
- Topische Diagnostik: Welche Ableitungen spiegeln die Vorder-, Seiten- und Hinterwand des linken Ventrikels wider?
- Entstehung und klinische Bedeutung des Nullpotentials bei unipolaren Ableitungen
- Zusammenhang zwischen Zackenamplituden und Myokardhypertrophie der Herzabschnitte
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