EKG-Kriterien
- Eine klassische Alternanz lässt sich bei regelmäßigem Rhythmus leichter erkennen; ein Sinusrhythmus ist typisch, aber nicht zwingend erforderlich — das Phänomen ist auch bei Tachyarrhythmien möglich. Ein unregelmäßiger RR-Abstand kann es maskieren.
- Es zeigt sich eine reproduzierbare, periodische Schwankung der Amplitude, der elektrischen Herzachse oder der QRS-Morphologie, meist nach dem Typ 2:1; es gibt keinen formalen, universellen Schwellenwert für die Differenz in mm/mV.
- Die Amplitudendifferenz ist in einer oder mehreren Ableitungen sichtbar; die Lokalisation hängt von der Richtung der Herzverlagerung und der Position der Elektroden ab.
- Die QRS-Dauer verändert sich in der Regel nicht wesentlich, aber Amplitude, elektrische Achse und Morphologie können alternieren; bei der klassischen Alternanz fällt meist vor allem die Amplitudenänderung auf.
- Manchmal alternieren die P-Welle und/oder die T-Welle synchron dazu (totale Alternanz).
- Wird häufig von Sinustachykardie und niedrigem QRS-Voltgegleitend begleitet.
- Bei Perikardtamponade kombiniert mit der Klinik: arterielle Hypotonie, erhöhter Jugularvenendruck, Pulsus paradoxus.
Wie es im EKG aussieht
Bei der elektrischen Alternanz verändert sich die Amplitude der R-Zacke (und des gesamten QRS-Komplexes) periodisch von Kontraktion zu Kontraktion. Die klassische Variante ist die 2:1-Alternanz, bei der ein hoher QRS-Komplex mit einem niedrigen nach jedem zweiten Schlag abwechselt. Aufgrund des Amplitudenunterschieds können die niedrigen Komplexe bei einem flüchtigen Blick auf das EKG übersehen und die Herzfrequenz fälschlicherweise als etwa halb so hoch wie die wahre Frequenz berechnet werden; manchmal imitiert das Phänomen einen AV-Block 2:1.
Es werden alle verfügbaren Ableitungen ausgewertet; oft ist das Phänomen in den Brustwandableitungen auffällig, aber Lokalisation und Ausprägung hängen von der Bewegungsrichtung des Herzens und der Elektrodenposition ab — Veränderungen können sich auch in Extremitätenableitungen registrieren lassen. In schweren Fällen (großer Erguss, Tamponade) alternieren nicht nur der QRS-Komplex, sondern auch die P- und T-Welle — dies wird als totale elektrische Alternanz bezeichnet.
| Merkmal | Typisches Bild |
|---|---|
| Rhythmus | meist regelmäßig, Sinusrhythmus |
| Was sich verändert | Amplitude, Achse und/oder QRS-Morphologie (±P, ±T) |
| Verabreichungsfrequenz | nach je 1 Komplex (2:1), seltener in Gruppen |
| QRS-Dauer | verändert sich in der Regel nicht wesentlich |
| Begleitend | niedrige QRS-Spannung, Tachykardie |
Es ist wichtig, die echte elektrische Alternanz von der mechanischen Pulsalternanz (Pulsalternanz) zu unterscheiden, die bei der Palpation des Pulses oder in der Blutdruckkurve auffällt und einen anderen Mechanismus hat — sie ist mit der Kontraktionskraft des linken Ventrikels verbunden und nicht mit der Position des Herzens.
Mechanismus
Der am besten erforschte Mechanismus tritt bei einem großen Perikarderguss auf: Das Herz bewegt sich frei in der Perikardhöhle (swinging heart) und kann periodische pendelartige Bewegungen ausführen; wenn deren Frequenz mit dem Herzzyklus synchronisiert ist, oft im Verhältnis von etwa zwei Kontraktionen, ändert sich die Position der elektrischen Herzachse relativ zu den Elektroden — und Amplitude, Achse sowie Morphologie des QRS-Komplexes in den Ableitungen verändern sich zyklisch.
Ein anderer Mechanismus ist die Repolarisationsalternanz: ein Wechsel der Aktionspotentialdauer und der Refraktärzeit von Kardiomyozyten, der der T-Wellen-Alternanz zugrunde liegt und ventrikulären Tachyarrhythmien vorausgehen kann; diese Variante ist nicht mit der Herzbewegung verbunden und wird meist auf zellulärer/Mikrovolt-Ebene registriert (mikrovolt-T-Alternanz).
Ursachen
- Perikardtamponade und großer Perikarderguss (häufigste und klinisch bedeutsamste Ursache)
- Ausgeprägte Tachyarrhythmie (supraventrikuläre oder ventrikuläre Tachykardie mit hoher Frequenz)
- Schwere linksventrikuläre Dysfunktion, dekompensierte Herzinsuffizienz
- Pneumothorax mit Mediastinalverlagerung (selten)
- Eine respiratorische Modulation der QRS-Amplitude infolge von Änderungen der Herzposition und des Lungenvolumens kann eine Alternanz imitieren; sie folgt in der Regel dem Atemzyklus und wechselt nicht streng im 2:1-Verhältnis
- Elektrolytstörungen und schwere Myokardischämie — meist als T-Wellen-Alternanz und nicht als QRS-Alternanz
Differenzialdiagnose
- Atemabhängige Modulation der QRS-Amplitude: Die Amplitude verändert sich fließend und zyklisch mit der Atmung (mehrere Komplexe pro Atemzyklus) und nicht streng nach jedem zweiten Schlag.
- Technisches Artefakt (schlechter Elektrodenkontakt, Tremor): Die Amplitude ändert sich unregelmäßig, oft mit „Rauschen“ auf der Isolinie, keine strenge Periodizität im 2:1-Verhältnis.
- Frequenzabhängige Alternanz bei Schenkelblock (Phänomen des frequenzabhängigen Blocks): Form und Breite des QRS-Komplexes verändern sich, was gewöhnlich mit dem Erreichen einer kritischen Frequenz und nicht mit einer fließenden zyklischen Amplitudenänderung zusammenhängt.
- Mechanische (Puls-)Alternanz: klinisch am Puls oder Blutdruck erkennbar, im EKG ist die QRS-Amplitude möglicherweise unverändert.
- Sinusarrhythmie mit wechselnder Achse: Die Amplitude ändert sich, aber der Rhythmus ist dabei unregelmäßig und nicht streng regelmäßig.
Klinische Bedeutung und Taktik
Die Kombination aus Tachykardie, niedrigem QRS-Volt und elektrischer Alternanz ist ein klassisches, aber unspezifisches und wenig sensitives Zeichen für Perikarderguss und -tamponade: Ihr Fehlen schließt eine Tamponade nicht aus, und ihr Vorhandensein ist auch ohne diese möglich. Bei Verdacht auf eine Tamponade beurteilt der Arzt die Hämodynamik — Hypotonie, erhöhter Jugularvenendruck, gedämpfte Herztöne, Pulsus paradoxus und andere Zeichen eines obstruktiven Schocks (Beck-Trias: Hypotonie, Halsvenenstauung und leise Herztöne).
Eine Echokardiographie wird bei Verdacht auf eine Tamponade sofort am Krankenbett (bedside) durchgeführt, sofern dies ohne Behandlungsverzögerung möglich ist. Bei einem hämodynamisch instabilen Patienten mit offensichtlichem obstruktiven Schock bei Tamponade darf die Echokardiographie eine lebensrettende Dekompression nicht verzögern — Perikardiozentese oder chirurgische Drainage sind umgehend durchzuführen; das Warten auf eine planmäßige Echokardiographie ist in dieser Situation unzulässig. Bei stabilem Zustand richtet sich das Vorgehen nach der Ursache, dem Volumen und den hämodynamischen Auswirkungen des Ergusses.
Tritt eine Alternanz bei Tachyarrhythmie auf, besteht die Aufgabe darin, den zugrundeliegenden Rhythmus festzustellen und zu kupieren (gemäß den Algorithmen für Tachykardien mit schmalem oder breitem QRS-Komplex). Die mittels spezieller Methoden bei Belastungstests nachgewiesene mikrovolt-T-Alternanz ist ein wissenschaftlicher/zusätzlicher Marker für elektrische Instabilität; ihre routinemäßige Anwendung für klinische Entscheidungen wird nicht empfohlen, und die Ergebnisse ersetzen nicht die Standardrisikobewertung für ventrikuläre Arrhythmien.
Häufige Fehler bei der Auswertung
- Die atemabhängige Amplitudenmodulation für eine echte Alternanz halten — es muss geprüft werden, ob die Periode der Veränderungen mit der Atmung oder mit einem strikten Wechsel nach jedem 1. Komplex übereinstimmt
- Die begleitende niedrige QRS-Spannung und Tachykardie übersehen — diese Kombination erhöht den Verdacht auf eine Tamponade, auch wenn sie unspezifisch ist
- Mit einem Artefakt bei schlechtem Elektrodenkontakt verwechseln — die Aufzeichnungsqualität überprüfen und das EKG wiederholen
- Den Befund nicht mit der Klinik verknüpfen: Eine Alternanz ohne Beurteilung der Hämodynamik bleibt ein „stummes“ EKG-Phänomen, und bei einem instabilen Patienten darf zugunsten einer Echokardiographie nicht auf die Dekompression gewartet werden
- Elektrische und mechanische (Puls-)Alternanz verwechseln — dies sind Phänomene unterschiedlichen Ursprungs
1. Welches Zeichen ist für die elektrische QRS-Alternanz am typischsten?
Das entscheidende Merkmal ist eben der periodische, reproduzierbare Wechsel von QRS-Amplitude oder -Achse, meist nach dem 2:1-Typ.
2. Mit welchem Zustand wird die elektrische QRS-Alternanz in Kombination mit niedrigem Volt und Tachykardie am häufigsten in Verbindung gebracht?
Diese Trias ist ein klassisches, wenngleich unspezifisches und wenig sensibles EKG-Muster bei großem Perikarderguss und -tamponade, das mit der Pendelbewegung des Herzens (swinging heart) zusammenhängt.
3. Welcher Hauptmechanismus erklärt die elektrische Alternanz bei einem großen Perikarderguss?
Bei einem großen Erguss kann das Herz periodische pendelartige Bewegungen (swinging heart) ausführen, und wenn deren Frequenz mit dem Herzzyklus synchronisiert ist, verändert sich die QRS-Amplitude in den Ableitungen zyklisch.
Häufig gestellte Fragen
Was ist eine elektrische Alternanz im EKG?
Es handelt sich um eine periodische Amplituden-, Achsen- oder Formänderung des QRS-Komplexes (selten P und T) von Schlag zu Schlag, meist bei jedem zweiten Komplex. Sie wird am häufigsten in Ableitungen mit großer R-Zacke beobachtet, kann aber auch andere Ableitungen betreffen.
Ist eine elektrische Alternanz gefährlich?
Für sich genommen ist dies ein EKG-Phänomen, aber in Kombination mit Tachykardie und niedriger QRS-Spannung begleitet sie häufig einen großen Perikarderguss und eine Tamponade – einen Zustand, der eine dringende klinische Beurteilung erfordert. Das Zeichen ist unspezifisch und wenig sensitiv, sodass sein Fehlen eine Tamponade nicht ausschließt.
Wie unterscheidet man die elektrische Alternanz von der respiratorischen Amplitudenmodulation?
Die wahre Alternanz wechselt meist streng nach jedem zweiten Komplex (2:1) unabhängig von der Atemphase, während sich die respiratorische Amplitudenmodulation fließend im Takt des über mehrere Herzschläge erstreckten Atemzyklus verändert.
Worin unterscheidet sich die elektrische Alternanz von der Pulsalternanz?
Die elektrische Alternanz ist eine Veränderung der QRS-Amplitude, -Achse oder -Form im EKG, die mit der Herzbewegung im Perikard oder einer Repolarisationsalternanz zusammenhängt. Die Pulsalternanz ist hingegen ein Wechsel der mechanischen Kontraktionskraft des linken Ventrikels, der bei der Pulstastung oder in der Blutdruckkurve festgestellt wird und bei schwerer linksventrikulärer Dysfunction ohne EKG-Veränderungen auftreten kann.
Muss vor der Dekompression bei Verdacht auf Tamponade auf die Echokardiographie gewartet werden?
Nein. Die Echokardiographie wird sofort am Krankenbett durchgeführt, sofern dies die Behandlung nicht verzögert; bei einem hämodynamisch instabilen Patienten mit manuellem obstruktivem Schock sollte sie jedoch eine Perikardiozentese oder chirurgische Drainage nicht hinauszögern.
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Quellen
- Goldberger's Clinical Electrocardiography, aktuelle Ausgabe
- Surawicz B., Knilans T. Chou's Electrocardiography in Clinical Practice
- Orlow W. N. Leitfaden der Elektrokardiographie
Lehrmaterial für Medizinstudierende und Ärzte. Ersetzt weder klinische Leitlinien noch die ärztliche Untersuchung; ein EKG wird stets im klinischen Kontext interpretiert.