Das Elektromyogramm (EMG) ist eine grafische Darstellung der
elektrischen Aktivität eines Muskels. Das EMG ist eine extrazelluläre
Oberflächenerfassung der auftretenden Aktionspotentiale während
einer Muskelkontraktion.
Muskelzellen sind in Ruhe polarisiert. Dies bedeutet, dass die Zellen
ungleiche Konzentrationen von Ionen über ihre Zellmembranen
haben. Ein Überschuss an positiven Natriumionen auf der Außenseite
der Membran verursacht auf der Außenseite der Membran eine
positive Ladung relativ zur Innenseite der Membran. Das Innere der
Zelle ist bei einem Potential von etwa 90 Millivolt (mV) weniger als
die Außenseite der Zellmembran. Die Differenz von 90 mV wird
Ruhepotential genannt. Die typische Zellmembran
ist relativ undurchlässig für den Eintritt von Natrium. Jedoch
verursacht die
Stimulation einer Muskelzelle eine Erhöhung der
Natriumpermeabilität.
Natriumionen wandern durch die Öffnung von spannungsgesteuertem
Natrium in die Zellkanäle. Dies bewirkt eine Veränderung
(Depolarisation) im elektrischen Feld um die Zelle. Diese Änderung
des Zellpotentials von negativ zu positiv und zurück ist ein
Spannungsimpuls (Aktionspotential). In Muskelzellen löst
Aktionspotential eine Muskelkontraktion aus.
Andere Ionen und geladene Moleküle sind an der Depolarisation und
Repolarisation von Muskeln beteiligt. Dazu gehören Kalium, Calcium,
Chlor und geladene Proteinmoleküle. Das Summenaktionspotential,
das während der Depolarisation und Repolarisation des Herzmuskels
entsteht, kann durch
Elektroden an der Hautoberfläche aufgezeichnet werden. Eine
Aufzeichnung der elektrischen Aktivität des Herzens heißt
Elektrokardiogramm (EKG).
Die Zellen des Herzleitsystems depolarisieren spontan. Diese
spontane Depolarisation kommt am häufigsten in einer Gruppe von
Herzmuskelzellen
eingebettet in der oberen Wand des rechten Atriums vor. Diese
Gruppe von Zellen heißen die Schrittmacher (auch als Sinusknoten
oder SA-Knoten bekannt). Depolarisation der Schrittmacher erzeugt
einen Strom, der zur Depolarisation aller anderen Herzmuskelzellen
führt. Die Welle der Depolarisation bewegt sich schnell genug vom
rechten Atrium zum linken Atrium, so das beide Atrien im
Wesentlichen zur gleichen Zeit kontrahieren.
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