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B978-3-437-41414-5.00005-4

10.1016/B978-3-437-41414-5.00005-4

978-3-437-41414-5

Der Cabrera-Kreis mit Herzsilhouette.

Cabrera-Kreis und Verlauf der EKG-Kurve in den Extremitätenableitungen.

Die Cabrera-Kugel.

Cabrera-Kugel mit Verlauf der EKG-Kurve in den Brustwandableitungen.

Der Cabrera-Kreis

  • 5.1

    Die Beobachter im Cabrera-Kreis19

  • 5.2

    Vom Cabrera-Kreis zur EKG-Kurve20

  • 5.3

    EKG-Kurve in den Extremitätenableitungen21

    • 5.3.1

      Die Vorhoferregung im Augenblick ihres größten Betrags (gelb)21

    • 5.3.2

      Der Beginn der Kammererregung (grün)21

    • 5.3.3

      Die Kammererregung im Augenblick ihres größten Betrags (rot)21

    • 5.3.4

      Die Kammererregung gegen Ende der Depolarisation (blau)22

  • 5.4

    EKG-Kurve in den Brustwandableitungen22

    • 5.4.1

      Die Vorhoferregung im Augenblick ihres größten Betrags (gelb)22

    • 5.4.2

      Der Beginn der Kammererregung (grün)23

    • 5.4.3

      Die Kammererregung im Augenblick ihres größten Betrags (rot)23

    • 5.4.4

      Die Kammererregung gegen Ende der Depolarisation (blau)24

Die Beobachter im Cabrera-Kreis

Um sich die topografische Beziehung der sechs Ableitungen der Frontalebene vor Augen zu führen, machte Cabrera-KreisCabrera folgenden Vorschlag:
Man zieht um den Mittelpunkt des gleichseitigen Einthoven-Dreiecks einen Kreis, der das Dreieck umschließt.
Durch Parallelverschiebung der Ableitungsstrecken I, II und III durch den Kreismittelpunkt erhält man Schnittpunkte mit dem Kreis. Wir nennen diese Schnittpunkte die „Beobachter I, II und III“. Die Schnittpunkte der Goldberger-Ableitungen mit dem Kreis nennen wir die „Beobachter aVR, aVL und aVF“.
Teilt man den Kreis in Winkelgrade und benennt die Position des „Beobachters I“ mit ±0°, kann man die Position der übrigen „Beobachter“ wie folgt beschreiben: „II“ bei +60°, „III“ bei +120°; „aVR“ bei −150°, „aVL“ bei −30° und „aVF“ bei +90°.
Den Makel, dass zwischen „I“ und „II“ eine Lücke von 60° besteht, behob Cabrera, indem er vorschlug, anstatt „+aVR“, dessen Position die allerungünstigste ist, durch Umpolung „−aVR“ zu registrieren, das dann bei +30° zu liegen kommt. Damit haben wir in der Frontalebene um das Herz sechs „Beobachter“ positioniert, die im Abstand von jeweils 30° zueinander stehen und einen günstigen Blick auf das Herz und die dort ablaufenden elektrischen Phänomene haben. Bildlich kann man sich eine Zirkusarena oder eine Bühne vorstellen, bei der die gleiche Vorstellung (der Erregungsablauf am Herzen) zur gleichen Zeit von verschiedenen Positionen (den definierten Ableitungspunkten) gesehen wird.
Projiziert man die Herzsilhouette in diesen Kreis, dann wird deutlich, dass „aVL“, „I“ und „−aVR“ eine günstige Position zur Beurteilung der Herzvorderwand haben, „aVF“ und „III“ dagegen liegen günstig zur Beurteilung der inferioren Regionen des Herzens (Abb. 5.1).
Warum wird hier der Begriff „Beobachter“ eingeführt? Es handelt sich dabei um keinen wissenschaftlichen Terminus technicus, sondern um einen didaktischen Trick, der helfen soll, von der Kenntnis der Topografie des Erregungsablaufs zum Verständnis der EKG-Kurven zu kommen. Erst die sichere Vorstellung vom räumlichen Ablauf der ungestörten Erregung im Herzen aus der Sicht von „aVL“, „I“ … bis „III“ versetzt Sie unter Anwendung der Cabrera-Regeln in die Lage, das Kurvenbild der Ableitungen aVL, I … bis III zu verstehen.
Deshalb zieht sich die Frage „Was sieht der Beobachter (z. B. in Position I)?“ wie ein roter Faden durch das Buch, wenn es darum geht, pathologische EKG-Kurven durch Beschreibung des gestörten Erregungsablaufs zu erklären und damit zu verstehen.
Dazu wiederholen wir den im Kap. 3 dargestellten Erregungsablauf mit einer Beobachtungsübung:
Sechs Kolleginnen und/oder Kollegen begeben sich auf jeweils eine der sechs Beobachtungspositionen des Cabrera-Kreises. Dann projizieren wir die wichtigsten Phasen des ungestörten Erregungsablaufs (Abb. 3.2, Abb. 3.3, Abb. 3.4, Abb. 3.5, Abb. 3.6, Abb. 3.7) nacheinander in den Kreis und jeder Beobachter erzählt, was er aus seiner Position von Richtung und Betrag des Summationsvektors sieht. Wir betrachten also den Vektor des Aktionsstroms aus sechs verschiedenen, durch die Winkelangaben definierten Richtungen. Alle beobachten das gleiche Phänomen, die Aussagen darüber fallen jedoch ganz unterschiedlich aus und zwar umso unterschiedlicher, je weiter die Beobachter voneinander wegsitzen. Die beiden – nahezu – Antipoden „aVL“ und „III“ werden nahezu Spiegelbildliches sehen.
Als Nächstes geht es darum, von den Beobachtungsergebnissen auf die EKG-Kurve zu schließen.

Vom Cabrera-Kreis zur EKG-Kurve

Dazu hat Cabrera vier Regeln aufgestellt:Cabrera-RegelnCabrera-Kreis:EKG-Kurve
  • 1.

    Wenn der Vektor des Aktionsstroms auf einen Beobachter (z. B. „I“) zuweist, zeigt das EKG in der zugehörigen Ableitung (Abl. I) einen positiven Ausschlag.

  • 2.

    Wenn der Vektor des Aktionsstroms von einem Beobachter wegweist, zeigt das EKG in der zugehörigen Ableitung einen negativen Ausschlag.

  • 3.

    Wenn der Vektor des Aktionsstroms direkt auf den Beobachter zu- oder wegläuft, zeigt das EKG in der zugehörigen Ableitung den größten (positiven oder negativen) Ausschlag. Warum? Weil in diesem Augenblick der Vektor parallel zur zugehörigen Ableitungsstrecke verläuft und damit optimale Projektionsbedingungen bestehen.

  • 4.

    Wenn der Vektor des Aktionsstroms senkrecht zur Verbindung Beobachter – Mittelpunkt des Cabrera-Kreises verläuft, zeigt das EKG in der zugehörigen Ableitung einen ±0-Ausschlag. Warum? Weil in diesem Augenblick der Vektor auch senkrecht zur zugehörigen Ableitungsstrecke verläuft und damit schlechteste Projektionsbedingungen bestehen.

Nach der oben gemachten Übung können Sie sich vorstellen, was welcher Beobachter zu irgendeinem Zeitpunkt des Erregungsablaufs „sieht“. Mithilfe der vier Cabrera-Regeln sind Sie in der Lage vorherzusagen, wie die jedem Beobachter zugehörige EKG-Kurve in diesem Augenblick aussehen muss.

EKG-Kurve in den Extremitätenableitungen

Wir wollen diese Behauptung für die Extremitätenableitungen an vier Phasen des Erregungsablaufs überprüfen (Abb. 5.2).Extremitätenableitungen:EKG-Kurve

Die Vorhoferregung im Augenblick ihres größten Betrags (gelb)

Der Vektor des Aktionsstroms weist in diesem Augenblick nach vorne-links und unten, also in Richtung unserer Beobachter II (und aVF). Nach der ersten Cabrera-Regel erwarten wir in diesen Ableitungen einen positiven Ausschlag. Nach der vierten Cabrera-Regel wundern wir uns nicht, wenn in aVL womöglich von der Vorhoferregung nichts zu sehen ist.Vorhoferregung
Damit haben Sie bereits verstanden (!), dass positive P-Wellen in II (und aVF) ein notwendiges Kriterium für die Diagnose eines ungestörten Sinusrhythmus sind.

Der Beginn der Kammererregung (grün)

Sie beginnt mit der Septumerregung und zwar mit einem zunächst kleinen Vektor, der nach vorne-rechts und unten – auf III hin und von aVL weg – gerichtet ist. Nach der ersten Cabrera-Regel erwarten wir also in der Ableitung III eine kleine, positive Anfangsschwankung. Nach der zweiten Cabrera-Regel wundern wir uns nicht, dass aVL zur selben Zeit eine kleine negative Anfangsschwankung sieht.Kammererregung

Die Kammererregung im Augenblick ihres größten Betrags (rot)

Der Vektor des Aktionsstroms weist in diesem Augenblick nach vorne-links und unten, also in Richtung der Beobachter −aVR und II. Nach der ersten und dritten Cabrera-Regel erwarten wir also eine kontinuierliche Zunahme positiver Ausschläge von III über aVF nach II und −aVR. Richtung I und aVL wird die Amplitude wieder kleiner werden, da der Betrag des Aktionsstroms nach Erreichen seines Maximums wieder abnimmt.

Die Kammererregung gegen Ende der Depolarisation (blau)

Die letzten Muskelbezirke, die von der Depolarisation erreicht werden, liegen oben-links und hinten. In diese Richtung bewegt sich also der Vektor unter gleichzeitiger Abnahme seines Betrags. Der Beobachter aVL wird in der Regel bis zuletzt den Vektor auf sich zulaufen sehen, also bis zum Ende der Depolarisation nach der ersten Cabrera-Regel einen positiven Ausschlag registrieren. Auf der Gegenseite wird der Beobachter in III bis zum Ende der Depolarisation den Vektor von sich weglaufen sehen, also nach der zweiten Cabrera-Regel einen negativen Ausschlag registrieren.Kammererregung:Depolarisation
Ganz nebenbei ist Ihnen auch klar geworden, warum die Position +aVR so ungünstig liegt: Sowohl die Vorhof- wie die Kammererregung laufen weg von +aVR, sodass also während des gesamten Erregungsablaufs ausschließlich negative Potenziale registriert werden.

EKG-Kurve in den Brustwandableitungen

Mithilfe des Cabrera-Kreises haben wir uns die topografischen Beziehungen der sechs Extremitätenableitungen zueinander vergegenwärtigt. Wir können das Gleiche mit den sechs Brustwandableitungen machen, indem wir den Cabrera-Kreis zur „Cabrera-Kugel“ ergänzen (Abb. 5.3).Brustwandableitungen:EKG-Kurve
Die Ableitungsstrecken der Brustwandableitungen kann man sich als die Verbindung der Elektroden mit dem Körpermittelpunkt vorstellen. Damit registrieren die Brustwandableitungen die Projektion des Aktionsstroms auf die Horizontalebene. Was die einzelnen Beobachter der Brustwandableitungen vom Ablauf des Aktionsstroms sehen, ergibt sich wiederum aus den vier Cabrera-Regeln. Wie bei den Extremitätenableitungen, wollen wir dies für vier Phasen des Erregungsablaufs überprüfen (Abb. 5.4).

Die Vorhoferregung im Augenblick ihres größten Betrags (gelb)

Vor allem die Ableitung V1 hat wegen ihrer anatomischen Nähe zu den Herzvorhöfen günstige Beobachtungsbedingungen für die Vorhoferregung und eignet sich gut für die Suche nach P-Wellen. Da die Richtung des rechtsatrialen Vektors auf V1 zuläuft, wird V1 den ersten Teil der Vorhoferregung in aller Regel positiv sehen. Dagegen ist der zweite, der linksatriale, Teil der Vorhoferregung weggerichtet von V1 und wird sich – vor allem bei Hypertrophie des linken Vorhofs – negativ darstellen (Kap. 10.2).Vorhoferregung In V6 ist häufig keine P-Welle erkennbar, da die Ableitung vorhoffern liegt und der geringe Vorhofvektor von dazwischen liegendem Gewebe (Brustdrüse, Lunge) „geschluckt“ wird.

Der Beginn der Kammererregung (grün)

Wie wir wissen, beginnt die Kammererregung im Kammerseptum mit einem zunächst kleinen Vektor nach rechts-unten. Er läuft also auf V1 zu, weshalb wir dort – nach der ersten Cabrera-Regel – eine kleine positive Anfangsschwankung erwarten, während V6 diesem Vektor nachschaut und eine kleine negative Anfangsschwankung sieht. Vor allem das kleine R in V1 zu Beginn der Kammererregung gehört zu den konstantesten EKG-Befunden bei ungestörtem Erregungsablauf.Kammererregung

Die Kammererregung im Augenblick ihres größten Betrags (rot)

Mit der Erregungsausbreitung in den Herzkammern nimmt der Betrag des Vektors rasch zu, wobei sich seine Richtung weg von V1 nach vorne-links-unten wendet, wo die Beobachter V4, V5, V6 positioniert sind. Das hat zur Folge, dass der zweite Teil der Kammererregung – wiederum nach der ersten Cabrera-Regel – von V1/V2 negativ als S und von den V4–V6 positiv als R gesehen wird. Wir erwarten also eine kontinuierliche Zunahme der R-Amplitude (sog. „ungestörte R-Kammererregung:R-Progression, ungestörtProgression“) von V1 bis etwa V4 bei gleichzeitiger Abnahme der S-Amplitude. In V5/V6 nimmt die Amplitude der R-Zacke wegen der Abnahme des Betrags (und der zunehmenden Entfernung vom Herz) wieder ab. Das Integral der Fläche unter R und über S muss natürlich in jeder Ableitung, zumindest theoretisch, gleich sein! Anders ausgedrückt: Die rechtspräkordialen Ableitungen sehen dem Hauptvektor der ventrikulären Depolarisation nach (tiefe S-Zacken), während die linkspräkordialen Ableitungen das gleiche Phänomen auf sich zukommen sehen (hohe R-Zacken). Als Kammererregung:ÜbergangszoneÜbergangszone (oder R-S-Umschlag) werden die V-Ableitungen benannt, in denen die R-Amplitude höher wird als die S-Amplitude. Das geschieht in der Regel in V4.

Die Kammererregung gegen Ende der Depolarisation (blau)

Da die letzten, von der Depolarisation erfassten Muskelareale oben-links und hinten liegen, sieht V1 dem Vektor bis zuletzt nach. Eine späte Positivität (R') in V1 entspricht ebenso wenig unseren Erwartungen wie eine späte Negativität (S) in V6.Kammererregung:Depolarisation
Bei der Besprechung der ErregungsausbreitungsstörungenErregungsausbreitungsstörungen (SchenkelblöckeSchenkelblöcke) werden wir lernen, dass vor allem eine Verzögerung der rechtsventrikulären Erregungsausbreitung zu einem R' in V1 und einem S in V6 führen (Kap. 11.1).

Zusammenfassung

  • Der Cabrera-Kreis veranschaulicht die topografische Beziehung der sechs Extremitätenableitungen in der Frontalebene zueinander und zum Herzen: Die Ableitungen sind als Beobachter auf einem Kreis um den Mittelpunkt des Einthoven-Dreiecks und damit um das Herz positioniert.

  • Mithilfe der vier Cabrera-Regeln wird der Vektor des Aktionsstroms des Herzens mit den Ableitungen in Beziehung gesetzt.

    • a.

      Wenn der Vektor des Aktionsstroms auf einen Beobachter zuweist, zeigt das EKG in der zugehörigen Ableitung einen positiven Ausschlag.

    • b.

      Wenn der Vektor des Aktionsstroms von einem Beobachter wegweist, zeigt das EKG in der zugehörigen Ableitung einen negativen Ausschlag.

    • c.

      Wenn der Vektor des Aktionsstroms direkt auf den Beobachter zu- oder wegläuft, zeigt das EKG in der zugehörigen Ableitung den größten (positiven oder negativen) Ausschlag.

    • d.

      Wenn der Vektor des Aktionsstroms senkrecht zur Verbindung Beobachter–Mittelpunkt des Cabrera-Kreises verläuft, zeigt das EKG in der zugehörigen Ableitung einen ±0-Ausschlag.

    • e.

      Wenn man den Cabrera-Kreis zur Cabrera-Kugel ergänzt und die Brustwandableitungen auf deren Horizontalebene positioniert, kann man die Cabrera-Regeln auch für diese anwenden.

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