Elektrokardiogramm unter Belastung
Bei verschiedenen Erkrankungen dient ein Belastungs-EKG zur genauen Spezifizierung der Symptome einer Erkrankung des Herz-Kreislauf-Systems.
Durch das Belastungs-EKG können Krankheiten wie Insuffizienz, eine koronare Herzerkrankung, Bluthochdruck oder Arteriosklerose aufgespürt werden.
Das Belastungs-EKG wird auch zur Feststellung der Leistungsgrenzen und der Funktionsprüfung von Herz und Kreislauf von Sportlern eingesetzt. In diesem Ratgeber informieren wir Sie umfassend zum Thema Belastungs-EKG.
Table of Contents
Was ist ein Belastungs-EKG?
Inhaltsverzeichnis
Ein Belastungs-EKG ist ein EKG (Elektrokardiogramm) unter Belastungseinflüssen verschiedener Ergometer, mittels derer eine Belastung unter körperlicher Aktivität durchgeführt wird. Das kann zum Beispiel ein Fahrradergometer oder ein Laufband sein, das je nach Wattzahl oder Laufbandgeschwindigkeit die verschiedenen Belastungsstufen erzeugt und die Leistungsdiagnose analysiert.
Während der erzeugten Belastung zeichnet das EKG die ermittelten Daten auf. Das EKG wird im Rahmen der kardiologischen Untersuchung eingesetzt, um aufzuzeigen, wie das Herz unter Belastung funktioniert. Oft ist eine Diagnose mit einem normalen EKG nicht ausreichend, da gewisse Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems sich erst unter Belastung zeigen.
Aus dem EKG kann man die Herzfrequenz, der Herzrhythmus sowie die elektrischen Aktivitäten von Herzkammern und Herzvorhöfen erkennen.
Für die Diagnose von Herzrhythmusstörungen, Extrasystolen oder zur Früherkennung eines Herzinfarktes ist ein EKG und besser noch ein Belastungs-EKG unverzichtbar. Ebenso werden Störungen der Erregungsrückbildung diagnostiziert.
Ein EKG kann auch Aufschluss auf eine Entzündung des Herzbeutels oder Herzmuskels, einer Verdickung der Herzwand, einer unnormalen Belastung des linken oder rechten Herzens sowie auf Elektrolytstörungen hinweisen.
Die Kontraktion des Herzmuskels, ausgehend vom Sinusknoten, bahnt sich über das elektrische Herzleitungssystem seinen Weg zu den übrigen Herzmuskelzellen. Diese Herzspannungskurve kann an der Körperoberfläche gemessen und abhängig von der Zeit aufgezeichnet werden.
Ursprung und Entwicklung
Nach frühzeitlichen Konstruktionen von sogenannten Übungsmaschinen wie dem Gymnnasticon Ende des 18. Jahrhunderts, dem Drehkurbel-Ergometer oder der Konstruktion des ersten Laufbandes 1889 durch Nathan Zuntz folgten weitere Ergometer für Messungen am Menschen.
Das erste Fahrradergometer mit vorderradlosem, aufgebocktem Fahrrad und Hinterradremse schreibt man dem französischen Physiologen Bouny zu. 1951 patentierte Kurt Mix ein Fahrradergometer, das erst Jahre später bekannt und hergestellt wurde.
Funktion, Wirkung & Ziele
Wann ist es nun erforderlich, ein Belastungs-EKG anzufertigen? Erkrankungen wie Herzrhythmusstörungen oder koronare Erkrankungen sind oft im Ruhe-EKG unauffällig. Für eine genauere Diagnose ist daher immer ein Belastungs-EKG anzuraten.
Durchführung & Wirkungsweise
Vor Beginn des Belastungs-EKG wird ein Ruhe-EKG geschrieben. Der Ruhepuls vor Beginn der Belastung wird gemessen.
Der Patient muss beim Ruhe-EKG entspannt liegen, da die elektrischen Potenziale des Skeletts die Aufzeichnung nicht stören sollen.
Die Elektroden werden mit Wasser oder Desinfektionsspray angefeuchtet, um die Leitfähigkeit zu erhöhen.
Sie werden entweder mit Saugelektroden, Klebeelektroden oder EKG-Klammern am Körper befestigt. Die Kabel unterteilen sich in 4 Extremitätenkabel und 6 Brustwandkabel. Zuerst befestigt man körperfern die Extremitätenkabel, also jeweils eins für Arme und Beine:
Kabel & Farben
Die Farben der Kabel sind dabei entsprechend anzulegen:
Die Position der Brustwandkabel richtet sich nach dem ICR, Intercostalraum, der sich zwischen zwei Rippen befindet. Ebenfalls muss man beim Anlegen der Kabel am Brustkorb die Medioclavicularlinie, die in der Mitte des Schlüsselbeines nach unten verläuft, und die vordere und mittlere Axillarlinie, die sich von der Schulter oder genau unter der Schulter seitlich senkrecht nach unten verlaufen.
Der Mediziner muss dann die Kabel wie folgt an den vorderen Oberkörper anlegen:
- V1: in den 4. ICR, rechts neben dem Sternum, rot
- V2: in den 4. ICR, links neben dem Sternum, gelb
- V3: zwischen V2 und V4, grün
- V4: in den Schnittpunkt vom 5. ICR mit der Medioclavicularlinie links, braun
- V5: vordere Axillarlinie, Höhe wie V4, schwarz
- V6: mittlere Axillarlinie, Höhe wie V4, violett
Die Farbangaben hier sind bei farblich unterschiedlichen Brustwandkabeln zu beachten. Das Anlegen der Kabel beim Belastungs-EKG wird in der Regel für die Extremitätenkabel anders gehandhabt.
- Schwarz: statt am rechten Bein -> am unteren rechten abdominalen Quadrant
- Grün: statt am linken Bein -> am unteren linken abdominalen Quadrant
- Rot: statt am rechten Arm -> direkt unter dem rechten Schlüsselbein, mittig
- Gelb: statt am linken Arm -> direkt unter dem linken Schlüsselbein, mittig
Moderne EKG-Geräte können komplette EKGs mit Auswertungen per Knopfdruck erstellen. Das Schreiben des EKG erfolgt über ein Programm des EGK, wird gespeichert oder auch über einen Papierstreifen zeitgleich ausgedruckt.
Die Belastungsstufen
Beim Ergometer kann der Arzt verschiedene Belastungsstufen einstellen:
- 25 bis 50 Watt: schnelles Gehen
- 75 bis 100 Watt: langsames Radfahren oder Überwindung von Höhenunterschieden wie Treppensteigen
- 125 bis 150 Watt: schnelles Radfahren, oder Joggen
- über 150 Watt: übernormale erheblich sportliche Belastung
Alle zwei Minuten wird die Belastung um 15 Watt erhöht. Die ganze EKG-Untersuchung dauert ungefähr 15 Minuten. Treten schwere Beschwerden auf, wird das Belastungs-EKG abgebrochen. Der Patient wird nach Ende der Untersuchung weitere 6 – 10 Minuten beobachtet und Puls sowie Blutdruck werden kontrolliert. Durch die Beobachtungsphase nach der Belastung kann der Rückgang der Herzfrequenz besser beobachtet und beurteilt werden.
Einsatzgebiete / Hilft bei
Mithilfe des Belastungs-EKG können folgende Erkrankungen diagnostiziert werden:
- Herzrhythmusstörungen
- Schlaganfall
- Bradykardie
- Extrasystolen
- Herzinfarkt
- koronare Herzerkrankung
- Herzmuskelentzündung
- Herzbeutelentzündung
- Störungen des Elektrolythaushalts
- Verdickungen der Herzwand
- Überdosierung von Medikamenten
- Lungenerkrankungen wie Lungenembolie u. a.
als Untersuchungsmethode steht neben dem normalen Ruhe-EKG, das Belastungs-EKG mittels Ergometer oder unter einer medikamentösen Verabreichung zur Verfügung. Die letztere Form wird besonders dann bevorzugt, wenn der Patient erheblich Einschränkungen des Bewegungsapparates vorweist und das Trainingsgerät aus diesem Grund nicht betätigen kann. Das EKG dient auch der Überprüfung einer vorangegangenen Behandlung, inwieweit diese positive Wirkungen auf den Befund zeigt oder nicht.
Wann noch nötig?
Folgende Indikationen erfordern neben den bereits genannten ein Belastungs-EKG:
- Abklärung thorakaler Schmerzen, Angina Pectoris, Minderdurchblutungen oder koronaren Herzerkrankungen
- bei kardialen Risikofaktoren wie Bluthochdruck
- nach Myokardinfarkt
- nach Revaskularisation – Wiederherstellung der Durchblutung, nach aortokoronarer Bypass-Operation
- Erfassung der körperlichen Belastbarkeit
- zur Untersuchung von asymptomatischen Männern über 40 Jahre und Frauen über 50 Jahre vor einem körperlichen Training
- bei Berufen mit Einfluss auf die öffentliche Sicherheit (Busfahrer, Piloten)
- Patienten mit Herzrhythmusstörungen
- Patienten mit frequenzadaptiven Schrittmachersysteme
- Nachweis unerwünschter proarrhytmischer Effekte
- Messungen der Leistungskapazität von Hochleistungs- und Leistungssportlern
Des Weiteren erfordern Nachbehandlungen weitere Kontrolluntersuchungen bei:
- Herzinfarkt oder Bypass-Operationen
- Belastungsbedingte Herzrhythmusstörungen
- Einer Verlaufsbeurteilung einer behandelten Rhythmusstörung
- Bluthochdruck
- Einer Beurteilung der individuellen Leistungsfähigkeit
Ein Belastungs-EKG kann unter aktiver Beteiligung des Patienten am Ergometer durchgeführt werden, oder unter Zuführung der Belastungen durch Medikamenteinwirkungen etc. für ein Belastungs-Liegeergometer.
Diagnose & Untersuchung
Was kann mittels eines EKG gemessen und erkannt werden?
Das Interpretationsschema:
Sägezahnartige Vorhoferregung, die regelmäßig auftretend auf Vorhofflattern oder AV-Knoten-Reentry-Tachykardie sowie ventrikuläre Tachykardie verweist oder unregelmäßig auftretend Vorhofflimmern anzeigt.
Frequenz:
- Normal: 60 bis 100 Schläge/min
- Tachykardie: Über 100 Schläge
- Bradykardie: Unter 60 Schläge
Überleitung zwischen Vorhof und Kammer, wo man evtl. eine AV-Blockierung erkennt.
Form des Kammerkomplexes gibt Hinweise auf Myocardschädigung oder auf eine akute Rechtsherzbelastung etwa bei Lungenembolie.
Erregungsrückbildung
- Ischämiezeichen: evtl. Hinweise auf Infarkt oder Angina Pectoris
- QT-Intervall-Dauer mit Hinweisen auf bösartige Rhythmusstörung
- Die Nulllinie als dauerhafte isoelektrische Linie ist typisch für eine Asystolie.
- Die Verlaufsrichtung der elektrischen Erregungsleitbildung von der Herzbasis zur Spitze im Verhältnis zur Körperachse zeigt die anatomische Stellung des Herzens, eine eventuell asymmetrische Verdickung des Herzmuskels oder bei akuter Belastung wie Lungenembolie eine Rechtslage des Herzens auf.
Die Erregungsbildungsstörungen
: EKG-Zeichen ablesbar bei
Ein Langzeit EKG bei einem Kind
- Vorhofflimmern
- Vorhofflattern
Die Erregungsleitungsstörungen
: EKG-Zeichen ablesbar bei
- AV-Block
- Schenkelblock
- Präexzitationssyndrome
Die Erregungsrückbildung
: EKG-Zeichen ablesbar bei
- Herzinfarkt: es kann eine Lokalisation des Infarktes vorgenommen werden
- Elektrolytstörungen
- Medikamente, die die Erregungsrückbildung verändern.
- QT-Syndrom
Die Herzgröße
: EGK-Zeichen ablesbar bei
- Vorhofhypertrophie
- Kammerhypertrophie
Wer führt es durch?
Zu welchem Arzt sollte man für ein Belastungs-EKG gehen?
- Kardiologen
- Medizinisches Personal
Während das Ruhe-EKG von MTA und anderen medizinischen Personal niedriger Qualifikation wie Assistent/innen oder Arzthelferinnen durchgeführt werden darf, ist beim Belastungs-EKG die Anwesenheit des Arztes oder direkt des Kardiologen erforderlich.
Bei auftretenden plötzlichen schweren Beschwerden wie Atemnot, Schmerzen in der Brustgegend, Zyanose u. a. bedrohlichen Zuständen muss der Arzt sofort zur Stelle sein und die notwendigen Behandlungsmaßnahmen einleiten.
Beim Medikamentenbelastungs-EKG darf ohnehin nur der Arzt intravenöse Medikamentengaben setzen. Auch das bedarf der ärztlichen Kontrolle, um bei Unverträglichkeit, Nebenwirkungen oder bedrohlichen Zuständen sofort ein Gegenmittel verabreichen zu können.
Risiken & Nebenwirkungen
Zwingende Abbruchkriterien für ein Belastungs-EKG sind:
- Symptome: Atemnot, Zyanose, Schwindel, Kaltschweißigkeit, Bewegungsstörung
- fehlender Frequenzanstieg
- Blutdruckabfall von mehr als 10 mmHg
- fehlender systolischer Blutdruckanstieg
- Blutdruck größer als 240 mmHg systolisch, > 115 mmHg diastolisch
- Zunahme von Arrhythmien (Salven, ventrikuläre Tachykardien, supraventrikuläre Extrasystolen, Vorhofflimmern, Vorhofflattern)
- AV-Blockierungen, neu auftretender Linksschenkelblock
- ST-Hebungen > 0 mV, horizontale ST-Senkungen größer als 0,2 mV
- körperliche Erschöpfung
- Erreichen der maximalen Herzfrequenz (definierte Belastungsstufe)
Da aber bei plötzlich auftretenden gesundheitlichen Problemen sofort ein Arzt zur Stelle ist, der sofort die Untersuchung abbrechen lässt und eine gezielte Behandlung einleiten kann, hält sich die Gefahr einer ernsthaften Komplikation in Grenzen.
Bei einem medikamentös geführten Belastungs-EKG könnte die Möglichkeit einer Unverträglichkeit des Medikamentes gegeben sein. Da auch bei dieser Untersuchungsform der Arzt zugegen ist, erfolgt ein Abbruch und gegebenenfalls die Verabreichung von gezielt wirkenden Gegenpräparaten.
Gegenanzeigen
Absolute Kontraindikationen:
- instabile Angina pectoris, das heißt, die Beschwerden haben an Intensität und Dauer zugenommen.
- akute Perikarditis (Herzbeutelentzündung), akute Herzmuskelentzündung (Myokarditis, akute Endokarditis, Herzinnenhautentzündung)
- akuter Myokardinfarkt innerhalb der ersten 2 Wochen
- Hypertonien, medikamentös nicht einstellbare Herzrhythmusstörungen
- schwere Herzinsuffizienz
- akute Aortendissektion (Wandaussackung der Aorta)
- Aneurysma des Herzens oder der Aorta
- hochgradige Hauptstammstenose
- schwere pulmonale Hypertonie
- respiratorische Globalinsuffizienz – Minderversorgung mit Sauerstoff
- Lungenembolie
- manifester Herzfehler (Aortenstenose)
- schwere Anämie
- Allgemeinerkrankungen (Fieber)
- nach OPs
relative Kontraindikationen:
- arterielle Hypertonie
- Tachy-, bzw. Bradyarrhythmie
- AV-Blockierung
- Elektrolytstörungen
- Hauptstammstenose
- Klappenerkrankung
- physische oder psychische Beeinträchtigungen
- hypertrophe Kardiomyopathie
Während die absoluten Kontraindikationen eingehalten müssen und bei diesen Formen Belastungsuntersuchungen absolut auszuschließen sind, kann bei relativen Kontraindikationen dennoch ein Arbeitsversuch gestartet werden, wenn der zu erwartende Nutzen der Untersuchung das einzugehende Risiko überwiegt.