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EKG: Grundlagen


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Hier eine Vorschau,
wie wir dieses Thema behandeln und wie unsere Eselsbrücken aussehen:

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EKG: Grundlagen

Inhaltliche Einleitung
Damit unser Herz das Blut in den Körperkreislauf pumpen kann, ist eine regelmäßige Kontraktion der Herzmuskulatur notwendig. Damit die Muskelzellen kontrahieren können, ist eine ebenso rhythmische und koordinierte Erregung erforderlich. Das Herz ist in der Lage, durch bestimmte Schrittmacherzentren, diese elektrische Erregung autonom zu generieren. Die elektrische Erregung startet in den Schrittmacherzellen des Herzens und breitet sich dann auf das gesamte Herz aus. Das EKG (Elektrokardiogramm) ist mit das einfachste Tool, diese elektrischen Vorgänge am Herzen zu messen und aufzuzeichnen. Anhand des EKGs können Rückschlüsse auf Erregungsbildung, -ausbreitung und -rückbildung gezogen werden, die z.B. bei Herzinfarkten von Bedeutung sind. Daher ist das EKG als diagnostisches Mittel im klinischen Alltag nicht mehr wegzudenken.

Basiswissen

  • Herz generiert elektrische Signale, die EKG misst

    Selbstversuch im Labor: Herz lässt EKG-Roboter EELA extrazelluläre elektrische Aktivität messen

    Die Schrittmacherzellen des Herzens generieren ein elektrisches Signal, welches sich durch das gesamte Herz ausbreitet. Der Ionenstrom dabei hat einerseits die Signalwirkung, die von Herzzelle zu Herzzelle weitergeleitet wird; andererseits löst der Ionenstrom die mechanische Kontraktion des Herzens aus. Das EKG kann dieses elektrische Signal mit Elektroden messen und aufzeichnen, hier am Herzen zu sehen, das wieder mal erfinderisch tätig ist. Es hat einen EKG-Roboter namesn EELA erfunden. EELA soll die Extrazelluläre ELektrische Aktivität des Herzens aufzeichnen. Old School führt das Herz die Experimente erst an sich selber durch.

  • Schrittmacherzellen generieren Strom & Herzrhythmus

    Schrittmacher-Assistenten im Hamsterrad generieren Strom

    Hier generieren zwei Assistenten des Herzen mit Schrittmacher den Strom für das Experiment mit einem Hamsterrad! Die Schrittmacherzellen sind spezialisierte Herzmuskelzellen (nicht Nerven), die spontan depolarisieren und somit “den Strom” der Herzschläge autonom initiieren. Die Schrittmacherzentren sind der Sinusknoten (primär), der AV-Knoten (sekundär) und das His-Bündel (tertiär). (Die Tawara-Schenkel und die Purkinje-Fasern werden meist “nur” zum Erregungsleitungssystem gezählt, nicht zu den Schrittmachern.)

  • Sinusknoten ist der primäre Schrittmacher


    Sinusassistent generiert Elektrizität im Hamsterrad

    Normalerweise ist es der Sinusknoten, der den Herzschlag generiert: er wird deshalb auch primärer Schrittmacher genannt. Hier ist es der Sinus-Assistent, der den Strom im Hamsterrad generiert, nicht etwa der Pfau-Assistent: Er ist die Nummer 1, worauf er auch stolz ist! Er läuft einfach etwas schneller, um darzustellen, dass die Frequenz der Spontandepolarisierungen in den Sinusknoten-Zellen schneller erfolgt (60 bis 70 Mal pro Minute) als in den AV-Knoten-Zellen (40-50 Mal pro Minute).

  • Erregungsausbreitung via Gap Junctions

    Elektrizität im “Gap” der beiden Kabel

    Da die Herzmuskelzellen über Gap Junctions miteinander verbunden sind, können sich die vom Sinus-Knoten erzeugten Erregungen über das gesamte Herz ausbreiten. Die Erregungsausbreitung über Gap junctions wird anhand des “Gaps” im Kabel gezeigt.

  • AV-Knoten (sekundärer Schrittmacher) verzögert Erregungsausbreitung

    Pfau-Knoten-Assistent zögert noch

    Der nächste Schrittmacher ist der AV-Knoten: er besitzt eine verzögernde Wirkung auf die Erregungsleitung – das ist hier am zögernden Pfau-Knoten-Assistenten zu sehen, der sich alles ganz genau überlegt. Er überlegt sich auch ganz genau ob er das Kabel hier anschließen soll und den Strom wirklich auf das Herz überleiten soll. Der Sinn der Verzögerung liegt darin, dass die Vorhöfe vor den Kammern kontrahieren sollen. Das bewirkt, dass sich die Kammern erstmal mit Blut füllen, bevor sie selbst kontrahieren und das Blut in den Körperkreislauf pumpen.

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