D12 Herz-Kreislauf-Funktion

Thema

Die Belastungs-Ergometrie beurteilt die kardiovaskuläre und respiratorische Reaktion bei zunehmender Belastungsintensität. Die erreichte maximale Sauerstoffaufnahme (VO₂max) ist ein grundlegender Referenzwert für die kardiorespiratorische Leistungsfähigkeit und hängt gemäß dem Fickschen Prinzip vom Herzzeitvolumen und der vom Gewebe aus dem Blut aufgenommenen Sauerstoffmenge ab. Laut Text stellt eine VO₂max unter 14 ml/kg/min eine schwere funktionelle Einschränkung dar und kann bei Patienten mit Herzinsuffizienz ein Kriterium für eine Transplantation sein, während Werte über 20 ml/kg/min in der Regel die Ausführung alltäglicher Aktivitäten ermöglichen.

Während der Belastung kann auch das Doppelprodukt (rH-Wert zu diastolischem Wert) als indirekter Schätzwert für den myokardialen Sauerstoffverbrauch berechnet werden. Die Schwelle, ab der eine Ischämie auftritt, ist in der Regel beim selben Patienten reproduzierbar und ermöglicht eine Anpassung der Therapie an die individuelle Schwelle.

Eine Ischämie während der Belastung kann auch durch charakteristische Veränderungen im Elektrokardiogramm (EKG) erkannt werden. Dem Text zufolge gilt eine Abnahme von mindestens 1 mm in einem bestimmten Segment nach ventrikulärer Depolarisation als positiv. Der Test erkennt jedoch nur etwa 68 % der Patienten mit signifikanter Koronarobstruktion und klassifiziert etwa 77 % der Patienten ohne diese korrekt als negativ. Seine Leistungsfähigkeit ist geringer als die der Stressechokardiographie oder der kardialen Szintigraphie. Auch bei bestimmten Reizleitungsstörungen, linksventrikulärer Hypertrophie, Einnahme von Medikamenten wie Digoxin oder unzureichender Belastbarkeit ist er nicht zuverlässig. In diesen Fällen kann eine kardiale Belastung durch Medikamente induziert werden, die die Herzfrequenz erhöhen oder den Koronarfluss beeinflussen.

Die Doppler-Echokardiographie ermöglicht die nicht-invasive Beurteilung des Blutflusses und der Drücke im Herzen. Mithilfe der vereinfachten Bernoulli-Gleichung lässt sich aus der Blutgeschwindigkeit durch eine verengte Klappe die Druckdifferenz zwischen beiden Seiten berechnen, die mit dem Quadrat der Geschwindigkeit zunimmt. Dieser Wert nähert sich dem Wert an, der durch eine Herzkatheteruntersuchung gewonnen wird.

Die Echokardiographie ermöglicht auch die Bestimmung des Blutvolumenanteils, der mit jedem Herzschlag vom linken Ventrikel ausgeworfen wird. Die biplanare Simpson-Methode unterteilt den Ventrikel mathematisch in eine Reihe von Scheiben, berechnet deren Volumina und ermittelt die Volumenabnahme während der Kontraktion. Laut Text weist sie im Vergleich zur kardialen Magnetresonanztomographie eine Fehlerrate von unter 10 % auf und ist einer der am häufigsten verwendeten Parameter zur Beurteilung der systolischen Funktion.

Der Kipptischtest untersucht die Blutdruckregulation durch das autonome Nervensystem. Der Patient beugt sich für 20–45 Minuten um 60–70 Grad nach vorn, während Blutdruck und Herzfrequenz kontinuierlich aufgezeichnet werden. Ein Abfall des systolischen Blutdrucks um mehr als 20 mmHg oder des diastolischen Blutdrucks um mehr als 10 mmHg innerhalb der ersten drei Minuten ohne adäquate Herzfrequenzkompensation definiert eine orthostatische Hypotonie und kann auf eine autonome Dysfunktion hinweisen. Ein weiteres Muster ist die vasovagale Synkope, bei der Blutdruck und Herzfrequenz aufgrund einer plötzlichen Aktivitätssteigerung, die den Herzschlag verlangsamt, gleichzeitig abfallen.

Die 24-Stunden-EKG-Überwachung ermöglicht zudem die Analyse der globalen Herzfrequenzvariabilität. Die Streuung der Herzfrequenzintervalle spiegelt die autonome Modulation im Tagesverlauf wider. Laut Text weisen Werte unter 50 ms auf ein hohes Risiko für plötzlichen Herztod nach einem Herzinfarkt oder bei Herzinsuffizienz hin. Es gibt außerdem geometrische Indizes, die weniger anfällig für Artefakte aus Langzeitaufzeichnungen sind.

Zusammengenommen untersuchen diese Tests die kardiovaskuläre Funktion unter verschiedenen Bedingungen. Der Belastungstest quantifiziert die Belastbarkeit und die Ischämieschwelle; das Elektrokardiogramm (EKG) detektiert Ischämiezeichen; die Echokardiographie beurteilt Klappengradienten und die Ventrikelfunktion; der Kipptischtest analysiert die autonome Regulation bei Positionswechsel; und die Langzeitaufzeichnung untersucht die Herzfrequenzvariabilität. Zusammen ermöglichen sie es, die Reaktion des Herzens in Ruhe, unter Belastung, bei Lagewechseln und über einen ganzen Tag hinweg zu charakterisieren.

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