QRS-Komplex im EKG: Dauer, Morphologie und breiter QRS-Komplex

Der QRS-Komplex ist der schnellste und zugleich informationsreichste Abschnitt des EKGs. Er bildet die Erregung der Kammern ab, und schon seine Dauer verrät, ob die Erregung das schnelle Reizleitungssystem benutzt hat oder sich langsam von Zelle zu Zelle ausbreiten musste. Wer den QRS-Komplex sicher beurteilt, erkennt Schenkelblöcke, Präexzitation, Hyperkaliämie, Medikamentenwirkungen und ventrikuläre Rhythmen und trifft damit Entscheidungen, die vom Absetzen eines Medikaments bis zur Resynchronisationstherapie reichen.

Dieser Artikel behandelt den QRS-Komplex als Ganzes: Entstehung, Benennung der Zacken, Messung und Normalwerte der QRS-Dauer, die systematische Abklärung eines breiten QRS-Komplexes sowie die Niedervoltage. Die einzelnen Zacken haben eigene Artikel: Q-Zacke, R-Zacke und S-Zacke. Einen Überblick über alle Komponenten des normalen EKGs gibt der Artikel Normales EKG: P-Welle, QRS-Komplex, ST-Strecke und T-Welle.

Was der QRS-Komplex abbildet

Der QRS-Komplex entspricht der Depolarisation der Kammern. Die Repolarisation der Vorhöfe findet im selben Zeitfenster statt, wird aber vom viel größeren Signal der Kammern überlagert und ist im Oberflächen-EKG nicht erkennbar. Der Begriff "QRS-Komplex" wird unabhängig davon verwendet, welche Zacken tatsächlich sichtbar sind. Auch ein Komplex, der nur aus einer R-Zacke besteht, heißt QRS-Komplex.

Da der linke Ventrikel eine deutlich größere Muskelmasse besitzt als der rechte, bestimmt sein elektrischer Vektor das Bild. Der rechte Ventrikel ist im normalen EKG nur indirekt erkennbar, zum Beispiel an der kleinen r-Zacke in V1. Erst wenn die rechtsventrikuläre Masse oder die Leitungsverhältnisse sich ändern, tritt er sichtbar hervor, etwa bei der rechtsventrikulären Hypertrophie oder beim Rechtsschenkelblock.

Elektrophysiologie: Wie die Erregung die Kammern durchläuft

Die Erregung erreicht die Kammern über das His-Bündel und die beiden Tawara-Schenkel, die sich in das Purkinje-Netzwerk aufzweigen. Dieses Netzwerk leitet sehr schnell (mit einer Geschwindigkeit, die ein Vielfaches der Leitung zwischen gewöhnlichen Myokardzellen beträgt), sodass beide Kammern innerhalb weniger Zehntelsekunden vollständig erregt sind. Genau diese Geschwindigkeit erklärt die kurze QRS-Dauer.

Die Depolarisation läuft in drei zeitlich aufeinanderfolgenden Phasen ab, die man als Vektoren beschreiben kann:

1. Septum: Der linke Schenkel erregt zuerst die linke Septumseite. Die Erregung läuft von links nach rechts und leicht nach vorn. Dieser kleine Vektor erzeugt eine kleine r-Zacke in V1 und eine kleine septale q-Zacke in den linkslateralen Ableitungen (I, aVL, V5, V6).
2. Freie Wand: Beide Kammern werden vom Endokard zum Epikard durchlaufen. Weil die linke Kammerwand sehr viel dicker ist, dominiert ihr Vektor, der nach links und unten zeigt. Er erzeugt die hohe R-Zacke in V5 und V6 und die tiefe S-Zacke in V1 und V2.
3. Basale Anteile: Zuletzt werden die posterobasalen Anteile und der Ausflusstrakt erregt. Der Vektor zeigt nach hinten und oben, was in V5 und V6 eine kleine s-Zacke ergibt.

Die Übergangszone ist die Brustwandableitung, in der die dominierende Ausschlagsrichtung von negativ zu positiv wechselt (normalerweise zwischen V3 und V4). Dort sind R- und S-Zacke etwa gleich groß.

Die Details der Elektrophysiologie und der Vektoren sind im Artikel Kardiale Elektrophysiologie: Aktionspotenziale und elektrische Vektoren beschrieben. Die Gesamtrichtung des QRS-Vektors in der Frontalebene bestimmt die elektrische Herzachse.

Benennung der Zacken: Nomenklatur und Nettorichtung

Die Benennung der Zacken folgt einfachen Regeln, die dennoch oft falsch angewendet werden:

• Eine Auslenkung ist nur dann eine Zacke, wenn sie die Nulllinie (isoelektrische Linie) kreuzt.
• Die erste negative Auslenkung vor einer positiven Zacke heißt Q-Zacke. Beginnt der Komplex mit einer positiven Auslenkung, gibt es keine Q-Zacke, unabhängig vom sonstigen Aussehen.
• Jede positive Auslenkung heißt R-Zacke. Eine zweite positive Zacke wird R' (R-Strich), eine dritte R'' genannt.
• Jede negative Auslenkung nach einer positiven Zacke heißt S-Zacke.
• Große Zacken (Amplitude über etwa 5 mm) werden mit Großbuchstaben (Q, R, S), kleine mit Kleinbuchstaben (q, r, s) bezeichnet.
• Ein Komplex, der nur aus einer negativen Zacke besteht, heißt QS-Komplex.

Zusätzlich kann der QRS-Komplex nach seiner Nettorichtung klassifiziert werden: Er ist nettopositiv, wenn die Fläche über der Nulllinie größer ist als die darunter, andernfalls nettonegativ. Die Nettorichtung entscheidet darüber, ob man von einem "positiven" oder "negativen" QRS-Komplex in einer Ableitung spricht, und sie ist die Grundlage der Konkordanz-Betrachtung zwischen QRS und T-Welle.

Die QRS-Dauer: Messung und Normalwerte

So wird gemessen

Die QRS-Dauer reicht vom ersten Beginn der Kammererregung bis zum Ende des QRS-Komplexes (dem J-Punkt). Sie wird am besten bei 25 mm/s oder 50 mm/s und mit einer Lupe oder dem Zoom des EKG-Programms gemessen. Folgende Punkte sind wichtig:

• Beginn und Ende festlegen: Man misst vom frühesten Beginn in irgendeiner Ableitung bis zum spätesten Ende in irgendeiner Ableitung. Ein einzelner Komplex kann in einer Ableitung scheinbar kurz sein, weil die Erregung dort isoelektrisch beginnt oder endet. Die Gesamtdauer ist deshalb länger als der Wert in einer einzelnen Ableitung. Moderne Geräte messen mit simultaner Ableitung und geben die globale Dauer an.
• Ableitung wählen: In der Praxis nimmt man eine Ableitung mit gut erkennbarem Anfang und Ende, häufig V2, V3 oder II. Bei Schenkelblock misst man dort, wo der Komplex am breitesten ist.
• Mehrere Schläge prüfen: Ein einzelner Schlag kann durch Artefakte oder Extrasystolen verfälscht sein.
• Papiergeschwindigkeit beachten: Eine falsche Geschwindigkeit führt zu systematischen Fehlern bei der Dauer.

Normalwerte

Ein schmaler QRS-Komplex (unter 120 ms) bedeutet, dass die Kammererregung über das spezifische Reizleitungssystem verlief. Er schließt eine ventrikuläre Herkunft eines Rhythmus nicht vollständig aus (faszikuläre oder septumnahe Tachykardien können einen QRS-Komplex von 100 bis 120 ms haben), macht sie aber unwahrscheinlich. Bei Kindern müssen die Normwerte altersabhängig beurteilt werden, siehe Pädiatrische und neonatale EKG-Befundung.

Bei 25 mm/s entspricht 1 mm (ein kleines Kästchen) 40 ms; ein QRS-Komplex von drei kleinen Kästchen ist also 120 ms breit. Bei 50 mm/s sind es 20 ms pro Millimeter.

Der breite QRS-Komplex: Differenzialdiagnose

Ein QRS-Komplex von 120 ms oder mehr bedeutet, dass die Kammererregung langsamer als normal abläuft, weil sie ganz oder teilweise außerhalb des schnellen Reizleitungssystems verläuft oder weil die Leitung im Myokard selbst verlangsamt ist. Die Liste der Ursachen ist überschaubar, und jede Ursache hat ein charakteristisches Muster.

Die Schenkelblöcke werden in eigenen Artikeln behandelt: Linksschenkelblock und Rechtsschenkelblock. Einen Gesamtüberblick über Schenkel- und Faszikelblöcke gibt der Artikel Intraventrikuläre Leitungsverzögerung. Der faszikuläre Block verändert vorwiegend die Achse und verbreitert den QRS-Komplex nur diskret (unter 120 ms).

Vorgehen bei einem breiten QRS-Komplex

Eine feste Reihenfolge verhindert, dass wichtige Ursachen übersehen werden:

1. Handelt es sich um eine Tachykardie? Ein regelmäßiger oder unregelmäßiger Rhythmus mit breitem QRS-Komplex und Frequenz über 100/min ist eine Breitkomplextachykardie. Sie gilt bis zum Beweis des Gegenteils als ventrikuläre Tachykardie, besonders bei strukturellem Herzleiden. Das Vorgehen beschreibt der Artikel Diagnose und Management von Tachyarrhythmien, die Unterscheidungskriterien die Brugada-Kriterien für die ventrikuläre Tachykardie.
2. Gibt es Schrittmacherimpulse? Vor dem QRS-Komplex liegende Spikes sprechen für eine Stimulation, siehe Interpretation von Herzschrittmacher-EKGs.
3. Gibt es eine Deltawelle? Kurze PQ-Zeit mit verwaschenem QRS-Beginn spricht für Präexzitation.
4. Wie sieht die Morphologie aus? Typisches LSB- oder RSB-Muster, oder unspezifisch?
5. Gibt es eine reversible Ursache? Kalium bestimmen, Medikamente prüfen (Natriumkanalblocker, Antiarrhythmika, Antidepressiva). Eine neu aufgetretene Verbreiterung mit hohen spitzen T-Wellen verlangt sofortige Maßnahmen, siehe Hyperkaliämie und EKG-Veränderungen bei Elektrolytstörungen.
6. Ist der Schenkelblock neu? Ein neu aufgetretener LSB bei Brustschmerzen ist kein eigenständiges STEMI-Äquivalent, zwingt aber zur Beurteilung nach den Sgarbossa-Kriterien.
7. Alte EKGs vergleichen. Ein bekannter, unveränderter Schenkelblock ist anders zu bewerten als ein neuer.

Klinische Konsequenzen

• Arzneimittelwirkung: Bei Vergiftungen mit Natriumkanalblockern (zum Beispiel trizyklischen Antidepressiva) korreliert die QRS-Dauer mit dem Risiko für Krampfanfälle und ventrikuläre Arrhythmien. Eine Verbreiterung ist hier ein Warnzeichen, und die Standardtherapie ist Natriumbikarbonat. Weitere Hinweise im Artikel Intoxikation: Kurzübersicht.
• Herzinsuffizienz und Resynchronisation: Ein breiter QRS-Komplex, insbesondere mit LSB-Morphologie, kennzeichnet eine elektrische Dyssynchronie. Bei symptomatischer Herzinsuffizienz mit eingeschränkter Ejektionsfraktion trotz optimaler Medikation ist die kardiale Resynchronisationstherapie indiziert, und zwar mit der stärksten Empfehlung bei LSB-Morphologie und QRS-Dauer von 150 ms und mehr, mit abgestufter Empfehlung bei 130 bis 149 ms. Einzelheiten im Artikel Einführung in Herzschrittmacher und implantierte Geräte.
• Prognose: Ein breiter QRS-Komplex ist ein unabhängiger Marker für ein erhöhtes Risiko bei strukturellem Herzleiden. Die Verbreiterung durch eine rechtsventrikuläre Dauerstimulation kann ihrerseits zu einer Stimulationskardiomyopathie beitragen.
• Interpretation von ST-Strecke und QT: Ein breiter QRS-Komplex verändert die Beurteilung der ST-Strecke (sekundäre ST-T-Veränderungen) und verlängert die QT-Zeit, ohne dass die Repolarisation selbst gestört sein muss.

Sekundäre ST-T-Veränderungen als Folge eines veränderten QRS-Komplexes

Wenn die Depolarisation gestört ist, läuft auch die Repolarisation anders ab. Man nennt das sekundäre ST-T-Veränderungen. Bei Schenkelblock, ventrikulärer Stimulation, Präexzitation, ventrikulären Extrasystolen und ausgeprägter Hypertrophie sind ST-Strecke und T-Welle typischerweise diskordant, das heißt entgegengesetzt zur Hauptrichtung des QRS-Komplexes gerichtet. Ableitungen mit überwiegend positivem QRS-Komplex zeigen dann eine ST-Senkung und eine negative T-Welle, Ableitungen mit überwiegend negativem QRS-Komplex eine ST-Hebung und eine positive T-Welle. Diese Veränderungen sind keine Ischämie. Als primäre Veränderungen bezeichnet man dagegen Veränderungen der Repolarisation bei normalem QRS-Komplex (Ischämie, Elektrolytstörungen, Medikamente).

Amplitude des QRS-Komplexes: Hochspannung und Niedervoltage

Die Amplitude des QRS-Komplexes hängt von der Muskelmasse, vom Abstand zwischen Herz und Elektroden und von der Leitfähigkeit des Gewebes ab. Hohe Amplituden sprechen für eine Hypertrophie, werden aber bei schlanken Personen und jungen Erwachsenen auch ohne Hypertrophie beobachtet. Die Kriterien für die Linksherzhypertrophie sind im Artikel EKG bei linksventrikulärer Hypertrophie zusammengefasst, die Amplituden der R-Zacke im Artikel R-Zacke im EKG.

Niedervoltage liegt vor, wenn die QRS-Amplitude in allen Extremitätenableitungen unter 5 mm (0,5 mV) und in allen Brustwandableitungen unter 10 mm (1,0 mV) bleibt. Sie entsteht, wenn viel Gewebe oder Flüssigkeit zwischen Herz und Haut liegt oder wenn die Muskelmasse reduziert ist:

Bei einem Patienten im Kreislaufversagen mit Niedervoltage und schnellem Rhythmus muss immer an einen Perikarderguss gedacht werden, siehe Perikarderguss und Herztamponade. Ein elektrischer Alternans, bei dem die QRS-Amplitude von Schlag zu Schlag wechselt, ist ein weiteres Zeichen eines großen Ergusses, in dem das Herz pendelt.

Besonderheiten der Morphologie

Fragmentierter QRS-Komplex

Ein fragmentierter QRS-Komplex (fQRS) zeigt bei einer QRS-Dauer unter 120 ms zusätzliche R-Zacken oder Einkerbungen der R- oder S-Zacke in mindestens zwei benachbarten Ableitungen. Er gilt als Hinweis auf Myokardnarbe oder -fibrose, ist aber unspezifisch und allein kein Behandlungsgrund. Bei breitem QRS-Komplex wird er anhand zusätzlicher Einkerbungen beschrieben und hat weniger Aussagekraft.

Epsilonwelle

Eine kleine Auslenkung am Ende des QRS-Komplexes, vor allem in V1 bis V3, kann Ausdruck einer verzögerten rechtsventrikulären Erregung sein und ist ein Merkmal der arrhythmogenen rechtsventrikulären Kardiomyopathie. Siehe Arrhythmogene rechtsventrikuläre Kardiomyopathie.

rSR' in V1 und V2

Ein rSR'-Muster mit schmalem QRS-Komplex (unter 110 ms) kommt bei Gesunden vor, besonders bei jungen Menschen. Ein inkompletter Rechtsschenkelblock (110 bis 119 ms) ist ebenfalls häufig und meist unproblematisch. Zu beachten sind Zusammenhänge mit Rechtsherzbelastung (zum Beispiel Vorhofseptumdefekt) oder einem Brugada-Muster.

Verbreiterung der R-Zacken-Spitzenzeit

Die R-Zacken-Spitzenzeit (früher "intrinsikoide Deflexion") ist die Zeit vom Beginn des QRS-Komplexes bis zum Gipfel der R-Zacke. Sie spiegelt die Ausbreitung der Erregung vom Endokard zum Epikard wider und ist bei Hypertrophie und Leitungsstörungen verlängert. Normwerte und Messung stehen im Artikel zur R-Zacke.

Wann ist ein breiter QRS-Komplex harmlos?

Ein breiter QRS-Komplex ist nicht immer eine Gefahr. Ein langjährig bekannter, stabiler Rechtsschenkelblock ohne Herzerkrankung hat meist eine gute Prognose und benötigt keine Intervention. Auch ein unveränderter LSB ist häufig Ausdruck einer Herzerkrankung, aber nicht selbst die Notfallursache. Entscheidend sind drei Fragen: Ist der Befund neu? Gibt es eine behandelbare Ursache (Kalium, Medikamente, Ischämie)? Gibt es Symptome oder Hinweise auf eine strukturelle Herzerkrankung, die eine weitere Abklärung verlangen, etwa Synkope, Herzinsuffizienz oder ein zusätzlicher AV-Block?

Häufige Fehler bei der Beurteilung des QRS-Komplexes

• Dauer nur in einer Ableitung messen: Dadurch wird sie unterschätzt. Besser den ganzen 12-Kanal-Komplex betrachten oder die globale Dauer des Geräts verwenden.
• Papiergeschwindigkeit nicht beachten: Bei 50 mm/s wirkt jeder Komplex doppelt so breit.
• Jeden breiten QRS-Komplex als Schenkelblock bezeichnen: Hyperkaliämie, Medikamente, Präexzitation, Stimulation und ventrikuläre Rhythmen erzeugen dieselbe Breite.
• Breitkomplextachykardie als supraventrikulär verkennen: Bei struktureller Herzerkrankung ist die ventrikuläre Tachykardie die wahrscheinlichste Ursache.
• Sekundäre ST-T-Veränderungen als Ischämie deuten: Bei Schenkelblock sind diskordante ST-T-Veränderungen die Regel.
• Niedervoltage übersehen: Sie ist bei Dyspnoe oder Kreislaufinstabilität ein wichtiger Hinweis auf einen Erguss.
• Elektroden vertauscht oder falsch platziert: Das verändert Morphologie und Amplitude, besonders in den Brustwandableitungen.

Checkliste: QRS-Komplex

1. Ist der Komplex schmal (unter 120 ms) oder breit (120 ms und mehr)? Wurde die Dauer über mehrere Schläge und mit der richtigen Papiergeschwindigkeit bestimmt?
2. Ist der Rhythmus regelmäßig, und gehört zu jedem QRS-Komplex eine P-Welle?
3. Liegt ein typisches LSB- oder RSB-Muster vor, eine Deltawelle oder Schrittmacherimpulse?
4. Gibt es Q-Zacken, die pathologisch sind (siehe Q-Zacke im EKG)?
5. Wie sind die R- und S-Zacken in V1 bis V6 verteilt, und wo liegt die Übergangszone?
6. Ist die Amplitude auffällig hoch oder niedrig?
7. Wie sehen ST-Strecke und T-Welle im Verhältnis zum QRS-Komplex aus (konkordant oder diskordant)?
8. Gibt es eine reversible Ursache: Kalium, Medikamente, Vergiftung?
9. Gibt es ältere EKGs zum Vergleich?

Zusammenfassung

• Der QRS-Komplex bildet die Kammerdepolarisation ab. Die Vektoren von Septum, freier Wand und Basis erklären die Zackenfolge.
• Die Benennung der Zacken richtet sich nach der Reihenfolge und danach, ob die Nulllinie gekreuzt wird.
• Die normale QRS-Dauer liegt unter 110 ms; ab 120 ms spricht man von einem breiten QRS-Komplex.
• Ursachen eines breiten QRS-Komplexes sind Schenkelblöcke, Hyperkaliämie, Natriumkanalblocker, Präexzitation, ventrikuläre Rhythmen und Stimulation sowie aberrante Überleitung.
• Bei Breitkomplextachykardien gilt die ventrikuläre Tachykardie bis zum Beweis des Gegenteils.
• Ein breiter QRS-Komplex verändert ST-Strecke und T-Welle sekundär (Diskordanz) und beeinflusst die QT-Messung.
• Niedervoltage muss an Perikarderguss, Emphysem, Adipositas, Amyloidose und Hypothyreose denken lassen.

Weiterlernen

Eine zusammenhängende Darstellung von Elektrophysiologie, Vektoren, Zacken, Intervallen und Leitungsstörungen bietet der Kurs Das EKG-Buch. Weitere Artikel dieser Reihe: P-Welle, PQ-Zeit, ST-Strecke, T-Welle und QT-Zeit und QTc. Ein strukturiertes Vorgehen bei der gesamten Befundung beschreibt der Artikel EKG-Befundungsmethode, Erwachsene.