EKG: kompetenter Herz-Check

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Eine recht einfache und noch dazu schmerzlose Untersuchung überprüft das Herz auf seinen Zustand: die Elektrokardiographie (EKG). Sie zeichnet die Herzströme auf. Ergebnis ist ein Elektrokardiogramm (ebenfalls abgekürzt als EKG), ein für den Laien geheimnisvoller Mix an Zacken und Wellen, die dem kundigen Arzt aber viele Herzleiden und anderes mehr offenbaren.

Will ein Arzt wissen, wie es um die Herzgesundheit seines Patienten bestellt ist, bringt er bei ihm Elektroden an bestimmten Körperstellen an und schaltet ein spezielles Gerät ein, zu dem diese Elektroden führen. Das Gerät druckt daraufhin einen Papierstreifen aus, auf dem eine mehr oder minder regelmäßige Abfolge an Zacken und Wellen zu sehen ist. Aus diesem Elektrokardiogramm (EKG, Herzstromkurve, Herzspannungskurve) kann der Mediziner erkennen, ob das Herz regelrecht funktioniert oder nicht. Das hat vor allem Bedeutung bei der Diagnostik eines Herzinfarkts oder einer Herzrhythmusstörung. Daher zählt das vom englischen Physiologen Augustus Desiré Waller (1856 – 1922) mit Hilfe eines Kapillarelektrometers (Gerät zur Messung elektrischer Spannung) erstmals erstellte und später von Einthoven, Goldberger, Wilson und anderen Ärzten weiterentwickelte EKG zu den Standarduntersuchungen, vor allem beim Kardiologen.

Wie eine Herzstromkurve entsteht

Elektrische Erregungen mit einer Spannung von etwa einem Tausendstel Volt, die im Normalfall vom sogenannten Sinusknoten (“natürlicher Schrittmacher des Herzens“) im rechten Herzvorhof ausgehen und über das Reizleitungssystem (AV-Knoten, His-Bündel, rechter und linker Tawara-Schenkel, Purkinje-Fasern) zu den Herzmuskelzellen gelangen, sorgen dafür, dass die Herzmuskelfasern sich zusammenziehen und wieder entspannen, sodass das Organ seine Pumpfunktion ausführt. Diese Änderungen des elektrischen Potentials bei der Herzaktion lassen sich an der Körperoberfläche ableiten und in der Zeitachse aufzeichnen. Auf die Art entsteht eine Kurve, genannt Elektrokardiogramm, die sich in verschiedene Abschnitte einteilen lässt, denen bestimmte physiologische Vorgänge im Herzen zugrunde liegen. Demnach unterscheidet man bei einem EKG im Normalfall folgende Bestandteile:

  • die kleine, positive P-Welle: Sie ist Ausdruck der Erregungsausbreitung in den Herzvorhöfen.
  • den QRS-Komplex: Er besteht aus der kleinen, negativen Q-Zacke, der schmalen, hohen, positiven R-Zacke und der kleinen, negativen S-Zacke, die alle Ausdruck der Ausbreitung der Depolarisation (Erregung) in den Herzkammern sind.
  • die relativ breite, große, halbrunde, positive T-Welle: Sie ist Ausdruck der Repolarisation (Erregungsrückbildung) der Herzkammern.
  • die sehr kleine, positive, halbrunde U-Welle: Diese inkonstant auftretende Erhebung nach der T-Welle entspricht Nachschwankungen der Kammererregungsrückbildung.

Neben diesen Zacken und Wellen sind für eine EKG-Interpretation auch folgende Zeiten bedeutsam:

  • die PQ-Zeit (PQ-Strecke): Sie reicht vom Beginn der P-Welle bis zum Beginn der Q- bzw. R-Zacke (wenn die Q-Zacke fehlt) und zeigt die atrioventrikuläre Überleitungszeit an, in der die elektrische Erregung von den Vorhöfen auf die Kammern übergeht.
  • die ST-Zeit (ST-Strecke): Sie reicht vom Ende der S- oder R-Zacke (wenn die S-Zacke fehlt) bis zum Beginn der T-Welle und stellt den Beginn der Kammererregungsrückbildung dar.
  • die QT-Zeit (QT-Strecke): Sie umfasst den QRS-Komplex, die ST-Strecke und T-Welle, entspricht dem Beginn der Erregungsausbreitung bis zum Ende der Erregungsrückbildung der Kammern, also der Kammersystole. Sie hängt von der Herzfrequenz ab.

Aufgezeichnet wird ein EKG mit einer bestimmten, am EKG-Gerät einstellbaren Geschwindigkeit (Papiervorschub), in der Regel mit 50mm/s oder 25mm/s, wobei zu geringe Ableitungsgeschwindigkeiten die Auswertung von EKGs erschweren.

Wie eine Herzspannungskurve erfasst wird

Die durch die Herzströme zustande kommenden Potentialdifferenzen können auf unterschiedliche Art abgeleitet (= gemessen) werden. Abhängig von der Messmethodik (Art der Ableitung) unterscheidet man zwischen einer bipolaren Ableitung, bei der die elektrische Spannung zwischen zwei gleichberechtigten Punkten der Körperoberfläche (z.B. rechter und linker Arm) registriert wird. Und einer unipolaren Ableitung, bei der die Spannung zwischen einer differenten Elektrode und einer indifferenten Elektrode (Bezugselektrode, elektrischer “Nullpunkt“, meist über Widerstände zusammen geschaltete Extremitätenelektroden) erfasst wird.

Ferner lassen sich Ableitungen einteilen nach ihrem Ort. Demnach gibt es Extremitätenableitungen (nach Einthoven I, II und III, nach Goldberger aVR, aVL und aVF), die die Potentialdifferenzen zwischen den Armen und Beinen in der Frontalebene messen und Brustwandableitungen (nach Wilson V1 bis V6, bei speziellen klinischen Fragestellungen Ergänzungsableitungen nach Nehb A, I, D) in der Horizontalebene. Standardmäßig wird ein 12-Kanal-EKG geschrieben mit den Extremitätenableitungen nach Einthoven und Goldberger sowie den Brustwandableitungen nach Wilson.

Was ein EKG aussagt

Die Auswertung eines EKGs erfolgt entweder händisch unter Zuhilfenahme eines genormten EKG-Lineals oder computergestützt. Es gibt unter anderem Auskunft über

  • den Lagetyp des Herzens (Hauptausbreitungsrichtung der Erregung im Herzmuskel)
  • den Herzrhythmus (wiederkehrende Abfolge der Herzaktivität) und die Herzfrequenz (Anzahl der Herzschläge pro Minute)
  • Störungen der Erregungsbildung, -ausbreitung und -rückbildung im Reizleitungssystem und in der Herzmuskulatur (z.B. Extrasystolen, Schenkelblock)

Bestimmte Veränderungen an den Zacken und Wellen der Kurve verraten das Vorhandensein von Herzleiden und anderen krankhaften Zuständen wie

  • Herzinfarkten (typisch: ausgeprägte Q-Zacke)
  • Erkrankungen der Herzkranzgefäße, die zu einer geringeren Durchblutung bestimmter Herzmuskelareale und damit Störungen im Bereich der Erregungsrückbildung führen
  • Herzrhythmusstörungen wie eine Bradykardie (zu langsamer Herzschlag, z.B. bei Erkrankungen des Sinus- oder AV-Knotens), ein Vorhofflimmern oder -flattern, Kammerflimmern oder -flattern u.a.m.
  • Herzmuskel- und Herzbeutelentzündungen
  • Rechts- und Linksbelastungen des Herzens (z.B. Myokardhypertrophie = Herzmuskelvergrößerung)
  • bestimmte Lungenerkrankungen (z.B. Lungenembolie)
  • eine Überdosierung bestimmter Medikamente
  • einen Mangel/Überfluss an Mineralstoffen (z.B. Kalium), die die Reizleitung beeinflussen

Auch der Verlauf verschiedener Herzerkrankungen und der Erfolg ihrer Therapie werden gern mittels EKG kontrolliert. Allerdings lässt ein Elektrokardiogramm keine Aussagen zu über Durchblutungsstörungen, die die Erregungsausbreitung (noch) nicht beeinträchtigen. Ebenso wenig über die tatsächliche Auswurfleistung des Herzens, sodass ergänzende Untersuchungsmethoden (z.B. Herzultraschall, Herzkatheter) notwendig werden können.

EKG-Formen

Routinemäßig wird ein sogenanntes Ruhe-EKG geschrieben, bei dem der Patient entspannt liegt und – nach Aufbringen eines elektrisch leitenden Gels auf die Messstellen – mit dem EKG-Gerät verbundene Elektroden auf die Haut aufgesetzt bekommt. Und zwar je eine an jeder der vier Extremitäten und sechs in bestimmter Anordnung an der Brustwand. Damit sie halten, müssen bei starker Brustbehaarung vorher die Haare teilweise wegrasiert werden. Nach der Untersuchung werden die Messelektroden entfernt und das EKG ausgewertet.

Zusätzlich gibt es bei Bedarf andere EKG-Verfahren, um spezielle Fragestellungen zu klären wie z.B. intrakardial (direkt im Herzen; z.B. Vorhof-EKG, Ventrikel-EKG, His-Bündel-EKG) oder aus der Speiseröhre (Ösophagus-EKG) abgeleitete EKGs, die Vektorkardiographie (Vektor-EKG: räumliche Darstellung der während der Erregungsausbreitung entstehenden Potentialdifferenzen) oder das Monitoring (stetige Herzaktionsüberwachung kritischer Patienten).

Hauptsächlich aber kommt außer dem Ruhe-EKG ein sogenanntes Langzeit-EKG (Langzeit-Elektrokardiographie, Holter-EKG) zur Anwendung, das mittels eines kleinen, tragbaren (z.B. am Gürtel), batteriebetriebenen EKG-Rekorders die elektrische Herztätigkeit (Brustwandableitungen) unter Alltagsbedingungen meist über einen Zeitraum von 24 Stunden auf einem Magnetband aufzeichnet oder auf einer Speicherkarte festhält. Meist um (unregelmäßig auftretende) Herzrhythmusstörungen zu dokumentieren, den Erfolg ihrer Therapie (z.B. nach einer Herzschrittmacherimplantation) zu kontrollieren oder Synkopen (kurze Bewusstseinsverluste) zu beurteilen. Zusätzlich protokolliert der Träger des Gerätes seine Aktivitäten und allfällige Beschwerden, um etwaige Zusammenhänge mit den Symptomen zu offenbaren.

Recht häufig wird auch ein Belastungs-EKG (Ergometrie) durchgeführt, bei dem der Patient unter einstellbaren steigenden Belastungen und Blutdruckkontrolle entweder auf einem Laufband oder einem Fahrradergometer strampelt, während seine Herzaktivitäten aufgezeichnet werden. Eine Ergometrie kommt vor allem zum Einsatz bei Verdacht auf Erkrankungen der Herzkranzgefäße, eine Belastungshypertonie (krankhafte Erhöhung des Blutdrucks unter Anstrengung) oder Herzschwäche, zur Beurteilung von Herzrhythmusstörungen unter Belastung oder der medikamentösen Therapie von Herzkranzgefäßleiden oder Blutdruckerhöhungen, zur Abklärung der Belastbarkeit nach einem Herzinfarkt oder nach einer Herzoperation sowie zur Einschätzung des Trainingszustandes bei Sportlern oder der Arbeitsfähigkeit. Die Untersuchung muss unter ärztlicher Kontrolle erfolgen, denn treten Schmerzen im Brustkorb, Luftnot oder Schwindel auf, ist sie abzubrechen. Die Symptome deuten nämlich auf eine Überlastung hin und können auf ernsten Komplikationen (z.B. Herzinfarkt) beruhen, die ein sofortiges Eingreifen erfordern. Ein frischer Herzinfarkt, stark erhöhter Blutdruck, fieberhafter Infekt oder eine akute Herzmuskelentzündung verbieten deshalb auch grundsätzlich die Durchführung einer Ergometrie.

 

 

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