EKG-Veränderungen bei einer Lungenembolie

Im Zuge einer Lungenembolie findet eine Verlegung einer oder mehrerer Lungenarterien statt. Oft ist die Lungenembolie durch einen Thrombus bedingt, der sich in den Bein- bzw. Beckenvenen oder der unteren Hohlvene (Vena cava inferior) gelöst hat und durch das rechte Herz in die Lunge gelangt ist. Durch den (Teil-) Verschluss der Lungenarterien ändert sich der Druck, gegen den das rechte Herz anarbeiten muss. Das stellt sich häufig im Elektrokardiogramm (EKG) anhand von bestimmten Veränderungen dar.

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Die Veränderungen im EKG können dem behandelnden Arzt helfen die Diagnose Lungenembolie zu stellen. Für sich alleine sind die Veränderungen nicht immer aussagekräftig. Zum einen ist die Sensitivität kritisch zu betrachten, denn nur ein Teil der Patienten mit Lungenembolie zeigt auch Veränderungen im EKG. Zum anderen können die Auffälligkeiten im EKG, die sich bei einer Lungenembolie zeigen, auch durch andere Erkrankungen hervorgerufen sein. Die Spezifität ist also ebenfalls nicht besonders groß. Zusammen mit den klinischen Symptomen und dem Labor einer Lungenembolie kann der behandelnde Arzt jedoch eine aussagekräftige Diagnose stellen.

Bei entsprechender Klinik sollte ein EKG, ein Herzultraschall (Echokardiografie), eine Angiografie (Darstellung der Gefäße) und/oder ein CT durchgeführt werden. Hilfreich für die Beurteilbarkeit der Veränderungen im EKG ist der Vergleich mit früher angefertigten EKGs. Jede Person hat in einem gewissen Maße ein individuelles Erscheinungsbild des EKGs. Daher können Auffälligkeiten besser eingeschätzt werden, wenn man sie mit EKGs vergleicht, die vor dem Verdacht auf eine Lungenembolie angefertigt wurden. Waren die Auffälligkeiten vorher noch nicht da, ist die Wahrscheinlichkeit deutlich höher, dass sie durch eine Lungenembolie bedingt sind.

Die Veränderungen, die auftreten können, kommen nur in seltenen Fällen komplett vor. Meist liegen unterschiedliche Kombinationen vor, die der behandelnde Arzt erkennen muss. Wichtig zu beachten ist, dass viele der Zeichen häufig nur in den ersten Stunden nach dem Embolie-Ereignis zu sehen sind. Zur Verlaufskontrolle sollte daher in den ersten Stunden wiederholt ein EKG angefertigt werden. Über einen Zeitraum von mehreren Tagen zeigen sich die Veränderungen nur noch geringfügig bzw. gar nicht mehr.

Eine der typischen Veränderungen ist das Auftreten eines S1-Q3-Typs. Dabei treten Q-Zacken in der III. Ableitung und betonte S-Zacken in der I. Ableitung auf. Ablesen lässt sich daraus eine Drehung der Herzachse als Resultat der Rechtsherzbelastung. Weiterhin zeigen sich Rhythmusstörungen im Sinne eines Vorhofflimmerns oder (supra-) ventrikulären Extrasystolen (zusätzliche Erregungspunkte im Herzen). Dazu kommt es ebenfalls durch die Überbelastung des rechten Herzen. Bei einem Großteil der Patienten zeigt sich zudem eine Sinustachykardie – also eine Erhöhung der Herzfrequenz über 90 Schläge pro Minute. Die Erhöhung der P-Welle ist ein zusätzliches Zeichen für die Hypertrophie (übermäßiges Wachstum) und die Druckbelastung des rechten Herzens.

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Verschieden stark ausgeprägte Rechtsschenkelblöcke (Weiterleitung der Erregung wird blockiert) zeigen sich in Folge der Druckbelastung im rechten Herzen. Im rechten Herzen wird die elektrische Erregung über den sogenannten rechten Tawara-Schenkel weitergeleitet. Bei akuter oder chronischer Druckbelastung kommt es zu einer Schädigung dieses Schenkels. Im EKG stellt sich das als ein kompletter oder inkompletter Block dar. Bei einem Kompletten Block kommt es zu einer Verbreiterung des QRS-Komplexes über 120ms hinaus. In den Ableitungen V1 – V3, die über dem rechten Herzen liegen, findet sich weitere Auffälligkeiten. Oft ist der Obere Umschlagspunkt (OUP) verspätet. Das ist der Punkt an dem die Steigung des QRS-Komplexes am negativsten ist.

Die R-Zacken sind in diesen drei Ableitungen spitz ausgeprägt. Im Zuge der Schädigung des rechten Herzmuskels stellt sich eine Senkung der ST-Strecke dar – dies ist hier ein Zeichen für die nicht ausreichende Durchblutung des Myokards. Die T-Wellen-Abflachung bzw. Negativierung ist ebenfalls ein Zeichen der Schädigung des Herzmuskels.

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Der Lagetyp beschreibt die Lage des Herzens in der Brust und in welche Richtung sich die Erregung primär ausbreitet. Im rechten Vorhof, an der Mündung der oberen Hohlvene, liegt der Sinus-Knoten. Hier entsteht der Herzrhythmus von etwa 60-80 Schlägen. Von hier breitet sich die elektrische Erregung durch das Herz aus. Je nachdem wie das Herz in der Brust liegt; also ob die Herzspitze eher nach unten (kaudal) oder nach links zeigt, liegt auch die Hauptachse der Erregung anders. Die Summe von allen Erregungsausbreitungen ergibt letztendlich das Aussehen des EKGs.

Im Normalzustand zeigt die Achse der Herzerregung von rechts-oben nach links-unten. Durch die Rechtsherzbelastung verändert sich die Richtung. Es kommt zu einer Drehung der Herzachse um die Sagittalachse (von oben nach unten) aus der Frontalebene heraus, so dass die Achse nun aus dem Körper herauszeigt. Im EKG stellt sich das für den Arzt als S1-Q3 Typ dar. In anderen Fällen verändert sich der Lagetyp in Richtung Steil- oder (überdrehter) Rechtstyp. Dabei dreht die Herzachse primär in der Frontalebene – zeigt also nicht aus dem Körper raus. Auch hier ist die Drehung durch die Rechtsherzbelastung bedingt.
Beim Steiltyp zeigt die Herzspitze nach unten. Beim Rechtstyp kommt es zu einer Drehung der elektrischen Herzachse, bei der die Erregungsausbreitung nicht mehr von rechts nach links erfolgt. Bei Erwachsen ist das ein Zeichen für eine Rechtsherzbelastung. Bei Kindern kann ein Rechtstyp normal(physiologisch) sein.

Das EKG besteht aus mehreren Wellen und Zacken, die in alphabetischer Reihenfolge von P bis T benannt sind. Dabei zeigt die P-Welle die elektrische Erregung der Vorhöfe, der QRS-Komplex (bestehend aus Q-, R- und S-Zacke) steht für die Erregung der Herzkammern, die T-Welle gibt Auskunft über die Rückbildung der Kammererregung. Beim S1Q3-Typ handelt es sich um eine pathologische (krankhafte) Veränderung im EKG. Dabei sind die S-Zacke in der ersten Ableitung (S1) und die Q-Zacke in der dritten Ableitung (Q3) verändert. Diese S1Q3-Konfiguration kann bei einer Lungenembolie im EKG auftreten. Weitere mögliche Ursachen sind eine erhöhte Rechtsherzbelastung oder Bluthochdruck in der Lunge.

Grundsätzlich kann eine Lungenembolie auch dann vorliegen, wenn im EKG nichts erkennbar ist. Meistens wird das EKG bei der Diagnostik der Lungenembolie nur ergänzend hinzugezogen. Ausschlaggebend für die Diagnose sind die klinischen Symptome, die Laborwerte und eine Bildgebung. Für das EKG gilt: Je kleiner die Lungenembolie desto geringer die Anzeichen. Man kann davon ausgehen, dass große Lungenembolien einen pathologischen (krankhaften) Befund im EKG zeigen. Doch gerade kleinere Embolien haben zunächst keinen größeren Einfluss auf die Hämodynamik (= Blutfluss) in der Lunge. Sie zeigen daher keine oder nur geringe Effekte am Herzen und sind somit nicht im EKG erkennbar.

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Die Ursachen für die Veränderungen im Elektrokardiogramm liegen in der Veränderungen des pulmoarteriellen Drucks (Blutdruck in der Arterien der Lunge). Der physiologische (normale) mittlere Blutdruck (Mittel aus systolischem und diastolischem Druck) beträgt ca. 13 mmHg. Bei Patienten mit einer Lungenembolie kann der pulmoarterielle Druck bis auf 40 mmHg ansteigen. Dieser Druckanstieg beschränkt sich nicht nur auf der Arterien der Lunge, sondern setzt sich bis zum Herz zurück fort. Das liegt daran, dass das die rechte Herzkammer nun nicht gegen einen Druck von 13 mmHg, sondern gegen das Doppelte und Dreifache des normalen Drucks anarbeiten muss. Das rechte Herz wird dadurch überbelastet und versucht das durch Veränderungen in seiner Struktur zu kompensieren. Der rechte Ventrikel (rechte Herzkammer) dilatiert, das heißt, dass sein Innenraum größer wird. Dadurch hat das Herz kurzfristig mehr Kraft um gegen den erhöhten Druck zu pumpen. Man spricht hierbei auch von einem Cor pulmonale. Durch diese Dilatation kommt es zu Veränderungen im EKG.

Weiterhin kommt es durch die Nachtlasterhöhung (der erhöhte Lungenarterienwiderstand) zu einem geringeren Auswurfvolumen des Herzens. Durch die Lungenembolie findet letztendlich keine ausreichende Oxygenierung des Blutes in der Lunge statt – also die Anreicherung des Blutes mit Sauerstoff. Das führt zu einer systemischen (also alle Organe betreffende) Hypoxie (Sauerstoffmangel), die auch den Herzmuskel (das Myokard) betrifft. Durch diese Minderversorgung des Myokards kommt es zu weiteren Veränderungen im EKG.

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