Belastungs-EKG: So läuft die Herzuntersuchung unter körperlicher Anstrengung ab
Das Ruhe-Elektrokardiogramm (EKG) ermöglicht einen schnellen Überblick zur elektrischen Aktivität des Herzens. Allerdings sind in der klinischen Praxis häufig umfassendere Informationen zur Beurteilung von Beschwerden, die im Zusammenhang mit der Herzgesundheit stehen, nötig. Zur Untersuchung von episodisch auftretenden Herzrhythmusstörungen ist das Langzeit-EKG (Holter-EKG) ein zentrales Verfahren. Einige kardiologische Erkrankungen stehen allerdings mit körperlicher Anstrengung in Verbindung, weshalb eine Langzeitmessung in diesen Fällen wenig bis keinen Aufschluss bringt und die Durchführung eines speziellen Belastungs-EKGs erforderlich ist. Hintergrund: Unter körperlicher Anstrengung verändert sich nicht nur der Sauerstoffbedarf der Muskeln allgemein, sondern auch der des Herzens. Durch die Kontrolle mittels Belastungs-EKG und die Messung wichtiger Herzparameter, wie Herzfrequenz und Blutdruck, lassen sich Auffälligkeiten erfassen, die im Ruhezustand nicht sichtbar wären.
Das Belastungs-EKG im Überblick: Funktionelle Grundlagen, Durchführung und Ablauf
Wichtige Fakten auf einen Blick:
- Das Verfahren misst die elektrische Aktivität des Herzens unter Belastung.
- Zielsetzung ist die Diagnostizierung von kardiologischen Erkrankungen, die sich nur unter körperlicher Anstrengung zeigen.
- In Deutschland wird das Belastungs-EKG vor allem mittels Fahrradergometrie durchgeführt.
Technisch basiert die Belastungsuntersuchung auf dem klassischen EKG, also einer Aufzeichnung der elektrischen Herzaktivität mittels Elektroden, die auf der Brust und dem Rücken angebracht werden.
Das Belastungs-EKG kann auf zwei unterschiedliche Arten durchgeführt werden, entweder auf einem Laufband oder auf einem Fahrradergometer (in Deutschland weit verbreitet). Vor der Belastungsphase werden jedoch zunächst ein Ruhe-EKG erstellt sowie Puls und Blutdruck gemessen.
Danach beginnt die Messung unter körperlicher Anstrengung. Ein zentraler Punkt ist die permanente Überwachung des Patienten, um im Ernstfall direkt eingreifen und die Belastungsuntersuchung jederzeit abbrechen zu können.
Belastungssteigerung nach Stufenprotokoll
Die Belastung beginnt nach einer Ruhephase von drei Minuten mit einer Eingangsleistung von 25 oder 50 Watt (W). Entscheidend ist an dieser Stelle die körperliche Ausgangssituation des Patienten. Um eine gute Aussagekraft der Ergebnisse zu erhalten, ist eine Trittfrequenz zwischen 70 und 90 Umdrehungen pro Minute auf dem Fahrradergometer anzustreben und über die gesamte Dauer der Belastungsuntersuchung möglichst konstant beizubehalten. Das Stufenprotokoll sieht alle zwei Minuten eine Erhöhung der Leistung und damit des Widerstands, gegen den der Patient arbeiten muss, vor. Für jedes Intervall wird die Belastung um 25 W gesteigert.
Bezüglich der Gesamtbelastungsdauer wird ein Zeitraum zwischen neun und zwölf Minuten angestrebt. Eine zeitliche Ausdehnung der Untersuchung ist je nach Leistungsstand des Patienten zwar möglich, jenseits des oberen Grenzwerts verbessert sich der Informationsgehalt der Messwerte aber regelmäßig nicht mehr.
Grundsätzliches Ziel der Untersuchung ist eine Annäherung an das individuelle Belastungsmaximum – gemessen in Herzschlägen pro Minute. Wo dieses liegt, lässt sich anhand einer Formel für die Maximalherzfrequenz (HFmax) abschätzen. Diese lautet: 220 minus das Lebensalter. Für einen 35-jährigen Patienten ergibt sich somit ein Wert von 185. Als Zielgröße gilt das Erreichen von mindestens 85 Prozent der alterskorrigierten Herzschlagfrequenz, da das Ergebnis erst ab dieser Belastungsstufe mit ausreichender Sicherheit beurteilt werden kann. Während der gesamten Untersuchung werden das EKG sowie der Blutdruck kontinuierlich überwacht und alle Parameter nach jedem Stufenwechsel dokumentiert.
Bei bestimmten Fragestellungen lässt sich parallel zum Belastungs-EKG eine Stressechokardiographie (Ultraschalluntersuchung des Herzens unter körperlicher Anstrengung) durchführen. Diese ermöglicht die Beobachtung belastungsbedingter Wandbewegungsstörungen des Herzmuskels im Bild und in Echtzeit und wird häufig mit einem Liegeergometer durchgeführt.
Erholungsphase und Auswertung
An die Belastungsphase schließt sich eine Erholungsphase von circa zehn Minuten an, in der weiterhin das EKG und der Blutdruck im Abstand von zwei Minuten kontrolliert werden. Damit stellt die Herzmedizin (Kardiologie) sicher, dass auch nachgelagerte Durchblutungsstörungen des Herzmuskels, die sauerstoffmangelbezogene EKG-Auffälligkeiten auslösen, erfasst werden. Häufig wertet der durchführende Herzspezialist die Messung bereits in dieser Phase aus, sodass die Nachbesprechung mit dem Kardiologen unmittelbar im Anschluss stattfinden kann. Weitere Untersuchungen werden in der Regel durch den behandelnden Arzt veranlasst.
Wann ist das Belastungs-EKG abzubrechen?
Unter bestimmten Umständen muss die Untersuchung abgebrochen werden. Dies ist der Fall, wenn von einer Gefährdung des Patienten ausgegangen werden muss oder sich das Belastungs-EKG nicht aufzeichnen lässt (beispielsweise aufgrund eines technischen Fehlers).
Ein Belastungs-EKG ist vor allem beim Auftreten folgender Auffälligkeiten abzubrechen:
- Veränderungen im EKG, die eine kritische Herzaktivität anzeigen,
- Abfall des Blutdrucks um mehr als zehn Millimeter Quecksilbersäule (verglichen mit dem Ausgangsblutdruck),
- Anzeichen einer Angina pectoris,
- zunehmende Atemnot (Dyspnoe),
- bläuliche bis violette Verfärbung der Haut und Schleimhäute (Zyanose),
- Schwindel und Kaltschweißigkeit,
- Bewegungsstörungen,
- Ansteigen der Frequenz von Herzrhythmusstörungen wie Extrasystolen und Vorhofflimmern (VHF),
- körperliche Erschöpfung.
In diesen Fällen wird das Belastungs-EKG vorzeitig beendet, auch wenn die Zielgröße durch den Patienten noch nicht erreicht wurde.
Indikationen für das Belastungs-EKG: Wann wird die Untersuchung durchgeführt?
Wichtige Fakten auf einen Blick:
- Durchblutungsstörungen entwickeln Symptome mitunter erst, wenn es zu einer Belastungssituation kommt.
- Auch einige Herzrhythmusstörungen zeigen eine Abhängigkeit von der körperlichen Anstrengung.
- Zu den wichtigen Einsatzgebieten des Belastungs-EKGs gehören die Therapie- und Leistungskontrolle.
Mit dem Belastungs-EKG lassen sich Informationen zu verschiedenen Fragestellungen gewinnen. Dabei geht es um diagnostische Aspekte (Verdacht auf verschiedene Herzerkrankungen), aber auch um Therapiekontrolle und Prognosestellung. Was die verschiedenen Indikationen verbindet: Eine hohe Aussagekraft des EKG lässt sich erst unter Belastung erreichen.
Verdacht auf koronare Herzkrankheit
Die koronare Herzkrankheit (KHK) ist eine der häufigen Indikationen für die Ergometrie. Ergibt sich aus dem Alter, dem Geschlecht und einer klinischen Symptomatik wie der Angina pectoris eine mittlere Vortestwahrscheinlichkeit für das Vorliegen der KHK, kommt das Belastungs-EKG als Orientierung bietende Erstuntersuchung in Betracht. Bei einer niedrigen oder hohen Wahrscheinlichkeit sind indes eher die Kardio-CT oder die CT-Koronarangiographie indiziert. Auf alternative Verfahren wird auch dann zurückgegriffen, wenn eine nicht ausreichende körperliche Leistungsfähigkeit besteht oder Kontraindikationen wie elektrische Leitungsstörungen vorliegen.
Herzrhythmusstörungen und Blutdruckverhalten
Herzrhythmusstörungen, die ausschließlich unter körperlicher Anstrengung auftreten, sind im Ruhe-EKG häufig nicht nachweisbar. Das Belastungs-EKG ermöglicht hier eine gezielte Provokation und Dokumentation, etwa bei einem Verdacht auf belastungsinduzierte vorzeitige Schläge aus den Herzkammern (ventrikuläre Extrasystolen) oder eine Erhöhung des Herzschlags aus den Vorhöfen (supraventrikuläre Tachykardien). Neben solchen Arrhythmien lässt sich mit der Untersuchung auch ein pathologischer arterieller Blutdruckanstieg unter Anstrengung (Belastungshypertonie) abklären.
Therapiekontrolle, Rehabilitation und Leistungsdiagnostik
Nach einem Herzinfarkt, nach Bypassoperationen oder einer Stentimplantation (Einbringen von Gefäßstützen in die Koronararterien) liefert die Ergometrie mit gleichzeitiger EKG-Messung Informationen über die Belastbarkeit des Herzens und das Ansprechen auf die medikamentöse Therapie. Im Rahmen der kardialen Rehabilitation erlaubt das Verfahren auch eine individuelle Trainingssteuerung. Zudem wird das Belastungs-EKG zur Anpassung frequenzadaptiver Schrittmachersysteme verwendet und dient der Leistungsdiagnostik, um bei gesunden Personen das kardiovaskuläre Risiko vor einer Belastungssteigerung (beispielsweise vor einer geplanten Intensivierung des Trainings) einzuschätzen.
Kontraindikationen für das Belastungs-EKG: Wann wird die Untersuchung nicht durchgeführt?
Wichtige Fakten auf einen Blick:
- Grundsätzlich wird auf die Untersuchung verzichtet, wenn durch sie eine Risikosteigerung droht.
- Direkt nach einem Herzinfarkt oder einer instabilen Angina pectoris sollte auf die Belastungsuntersuchung verzichtet werden.
- Patienten, die akut an einem Infekt erkrankt sind, sollten ebenfalls keiner Untersuchung mittels Belastungs-EKG unterzogen werden.
Das Belastungs-EKG ist zwar ein in der Kardiologie etabliertes Verfahren, wird aber bei verschiedenen Erkrankungen oder Einschränkungen des Patienten nicht durchgeführt. Zu den absoluten Kontraindikationen zählen:
- instabile Angina pectoris (wenn die Anfälle an Intensität oder Dauer zugenommen haben),
- akuter Herzinfarkt, der weniger als zwei Wochen zurückliegt,
- verschiedene, akute Entzündungen des Herzens, bei denen der Herzbeutel, der Herzmuskel oder die Herzinnenhaut betroffen sein können,
- akuter Einriss der Gefäßwand der Hauptschlagader (Aortendissektion) oder Herzwandaneurysma,
- schwere Herzinsuffizienz,
- schwerer Lungenhochdruck (pulmonale Hypertonie),
- Verschluss von Lungengefäßen durch Blutgerinnsel (Lungenembolie).
Darüber hinaus sprechen strukturelle Erkrankungen wie symptomatische Herzklappenfehler (insbesondere die hochgradige Aortenstenose) oder bestimmte Kardiomyopathien sowie fiebrige Allgemeinerkrankungen gegen die Durchführung der Belastungsuntersuchung. Bei Patienten, bei denen im Brustbereich Operationen vorgenommen wurden, ist vor der Durchführung des Belastungs-EKG eine Abklärung mit dem behandelnden Chirurgen nötig.
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Fazit: Das Belastungs-EKG ist ein zentrales Verfahren der kardiologischen Diagnostik und Therapieüberwachung
Mit dem Belastungs-EKG wird die elektrische Aktivität des Herzens gemessen, wenn der Verdacht auf eine kardiovaskuläre Erkrankung besteht, die sich nicht im Ruhe-EKG zeigt. Das Verfahren deckt damit ein breites Spektrum kardiologischer Fragestellungen ab und unterstützt Ärzte dabei, belastungsabhängige Beschwerden besser zu verstehen. Das Belastungs-EKG kommt aber nicht nur in der Diagnostik zum Einsatz, sondern hat auch in anderen Bereichen Bedeutung. Gerade in Bezug auf die Prognosestellung nach einem Herzinfarkt spielt das Belastungs-EKG eine Rolle. Die Untersuchung wird zudem genutzt, um nach einer Wiederherstellung der Durchblutung zu beurteilen, welcher Anteil der ursprünglichen Blutversorgung noch erhalten ist. Das Belastungs-EKG ist eine der zentralen kardiologischen Untersuchungsmethoden, da es wichtige Hinweise zur Herzaktivität liefert und sich mit ihm invasive Methoden vermeiden lassen.
FAQ zum Belastungs-EKG: Die wichtigsten Fragen und Antworten
Kann ein Belastungs-EKG bildgebende Untersuchungsverfahren ersetzen?
Nein, da das Belastungs-EKG eher eine orientierende Funktionsuntersuchung ist und sich mit ihm weder Gewebestrukturen noch die Gefäßanatomie abbilden lassen. Pathologische Befunde nach der Messung erfordern meist eine Anschlussdiagnostik mit bildgebenden Verfahren, beispielsweise einer CT-Koronarangiographie oder einer Magnetresonanztomographie des Herzens (Kardio-MRT) unter pharmakologisch ausgelöstem Stress.
Ist das Belastungs-EKG auch beim Vorliegen von Erkrankungen wie COPD durchführbar?
Grundsätzlich ja, aber nur unter Beachtung gewisser Einschränkungen. Bei einer chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (COPD) ist die Leistungsfähigkeit der Lunge – je nach Schwere der Erkrankung – eingeschränkt. Daher können Betroffene mitunter nicht die diagnostisch aussagekräftige Herzfrequenz erreichen, weshalb das Ergebnis der Untersuchung nur eingeschränkt verwertbar ist.
Gibt es Medikamente, die eine Interpretation der mit dem Belastungs-EKG gemessenen Werte erschweren?
Ja, Betablocker dämpfen zum Beispiel den durch die Belastung ausgelösten Frequenzanstieg, sodass die angestrebte Zielfrequenz möglicherweise nicht erreicht wird. Digitalisglykoside (Medikamente zur Frequenzkontrolle unter anderem bei Vorhofflimmern) können Veränderungen im EKG verursachen, die eine Durchblutungsstörung des Herzmuskels vortäuschen. Ob und welche Medikamente vor der Untersuchung pausiert werden, entscheidet der behandelnde Arzt individuell für den jeweiligen Einzelfall.
Wie lange dauert die Durchführung eines Belastungs-EKGs?
Die eigentliche Belastungsphase dauert normalerweise bis zu zwölf Minuten und wird von einer mehrminütigen Eingangsruhephase sowie einer Erholungsphase umrahmt. Inklusive der Vorbereitung, Anlage der Elektroden und dem abschließenden ärztlichen Gespräch ist mit einem Zeitaufwand von schätzungsweise 30 bis 45 Minuten zu rechnen.
