Dipol beim EKG

[Nasenbaer2]

Eher etwas für Theoretiker:

Erste Frage:
Bei der Darstellung der Erregungsausbreitung in einer Herzmuskelfaser - oder auch des gesamten Herzens - bezieht man sich immer auf die Potentialdifferenz an der Außenseite der Zellmembran: erregter Bereich negativ, unerregter Bereich positiv -> Dipol mit einem Vektor von minus nach plus.

Aber an der Membraninnenseite geschieht doch der genau umgekehrte Prozess: erregter Bereich positiv, unerregter Bereich negativ.
Dies muss doch auch einen Dipol ergeben, dessen Vektor in seiner Richtung genau entgegengesetzt zum oben genannten Vektor ist. Warum heben sie sich in ihrer Wirkung dann nicht auf??
Oder anders gefragt: Wie misst man beim EKG nur den "Aussenseitendipol", wird der "Innenseitendipol" irgendwie rausgefiltert??

Zweite Frage:
Wo bleibt unser Dipol während der PQ- und ST-Strecke? Stattdessen sehen wir nur die Nulllinie!
Z.B. die PQ-Strecke: Zwischen den vollständig erregten Vorhöfen und den vollständig unerregten Kammern müsste sich doch ein wunderschöner Dipol bilden!

Manche sagen, da gäbe es keinen Dipol wegen des "isolierenden membranären Herzskeletts" der die Ladungen teilt. "Otto Sckell´s Physik" sagt dazu: "Ein Dipol ist ein Gebilde aus zwei entgegengesetzten, räumlich getrennten Ladungen, die durch einen Isolator voneinander getrennt sind.". Also haben wir hier doch einen "Vorzeige-Dipol"!!

Andere sagen, dass EKG registriert den Dipol nur wenn er wandert, heißt wenn sich die Erregung irgendwohin ausbreitet.
Das hieße ja, wenn der Dipol während der PQ-Strecke "ruht", würden unsere Elektroden, z.B. von Einthoven II, die durch den Dipol enstandene Potentialdifferenz zwischen Arm und Bein nicht mehr messen. Aber warum sollte das so sein??

[THawk]

Hi Nasenbär.

Zur zweiten Frage ist auf jeden Fall die zweite Behauptung richtig. Hierzu aus "EKG für Isabell": "Das Oberflächen-Elektrokardiogramm repräsentiert die intrakardiale Ausbreitung und Rückbildung elektrischer Impulse (...)."
Die PQ-Strecke bildet sich, da die Ausbreitungsgeschwindigkeit im AV-Knoten so gering ist, dass sich die elektrischen Felder nicht genug ändern um einen Ausschlag zu erzeugen.
Letztendlich hätte das EKG dann so eine Art Differential-Verhalten - bin mir hier aber nicht sicher wie man's physikalisch begründet.

Zur ersten Frage kann ich auch nur vermuten - ich denke, dass sich nur die Potentialfelder auf die Oberfläche projezieren, die von den extrazellulären Strömen verursacht werden. Ähnlich wie du in der Physio am Nerv die Erregungsausbreitung extrazellulär messen kannst - da bekommst du von den intrazellulären Strömen auch nichts mit.

Ciao, Lars

[Evil]

Letztlich mißt man beim EKG nicht intrazellulär vs extrazellulär (dafür braucht man einen Patch-Clamp-mMßstand), sondern Zellverband/Gewebebereich gegeneinander. Und dabei besitzt ein erregter Bereich gegenüber einem unerregten ein positves Potential.

Die Nullinie resultiert nun daraus, daß alle Bereiche gleichermaßen erregt oder unerregt sind.

Das alles sagt aber absolut nichts über das momentane Membranpotential einer einzelnen Zelle aus, nur über die Potentialdifferenz zwischen verschiedenen Bereichen.

[Nasenbaer2]

Die Nullinie resultiert nun daraus, daß alle Bereiche gleichermaßen erregt oder unerregt sind.

Während der PQ-Strecke sind doch eben nicht alle Bereiche gleichermaßen erregt, sondern unterschiedlich: Vorhöfe erregt, Kammern unerregt!

[Tombow]

Eigentlich hast Du Dir selbst geantwortet, siehe hier:

Ein Dipol ist ein Gebilde aus zwei entgegengesetzten, räumlich getrennten Ladungen, die durch einen Isolator voneinander getrennt sind

Per definitionem ist die GESAMTladung eines Dipols NULL. Also kann sie nur dann registriert werden, wenn eine(bei bipolaren) bzw. die einzige Elektrode bei unipolaren Ableitungen INNERHALB des Dipols liegt. Sollte dies nicht der Fall sein, kann ein Dipol nur dann registriert werden, wenn er durch Induktion(z.B. bei Potentialänderung oder Bewegung) im Meßbereich der Elektrode ein gegensinniges Potential erzeugt wird.

Außerdem - ein Dipol kann auch kein Potential in der Meßstrecke erzeugen(bei bipolaren Ableitungen), wenn seine Achse im 90°-Winkel zur Meßstrecke liegt.