Die Ejektionsfraktion wird als EF oder LVEF geschrieben, mit lateinischen Großbuchstaben, in Prozent und als ganze Zahl: EF 58 %. Das Herzzeitvolumen wird mit CO, cardiac output, oder Q̇ bezeichnet und in Litern pro Minute angegeben, das Schlagvolumen mit SV in Millilitern.
Die Ejektionsfraktion ist ein Anteil, keine Menge: Sie sagt, welchen Teil ihres Volumens die Kammer pro Schlag auswirft, aber nicht, wie viel Blut der Körper erhält. Wie viel der Körper erhält, sagt das Herzzeitvolumen, und eine große, geschwächte Kammer mit einer Fraktion von 25 % kann ebenso viele Liter fördern wie eine gesunde mit 60 %.
Im Ultraschallfächer schlägt die linke Kammer: Die bernsteinfarbene Grenze der Höhle zieht sich um die Buchstaben EF zusammen und weitet sich wieder, dabei verdickt sich die Wand, die Segel der Mitralklappe schlagen auf, und bei der Füllung flammt unter ihnen ein roter Doppler-Fluss auf. Rechts wandert ein blauer Volumenbalken zwischen den Marken 120 und 50 Millilitern, unten läuft eine Markierung über das EKG, und im Fächer flimmert Speckle.
Einheitenblatt
Anteil pro Schlag · Liter pro Minute Blatt 1/1 · Stand 2026-09Ejektionsfraktion und Herzzeitvolumen EF · % · CO · L/min
Dimensionsloser Anteil und abgeleitete SI-Einheit · Größen: Ejektionsfraktion, %, und Blutvolumenstrom, L/min
Eine Pumpe, die nicht alles auswirft
Die linke Kammer leert sich nie bis zum Grund: Von hundertzwanzig Millilitern Blut, die während der Erschlaffung einströmen, wirft sie etwa siebzig aus, und fünfzig bleiben bis zum nächsten Schlag in der Höhle. Das Verhältnis von Ausgeworfenem zu Eingeströmtem heißt Ejektionsfraktion, und sie ist die meistzitierte Zahl der Kardiologie: Nach ihr werden Medikamente verordnet, Defibrillatoren eingesetzt und wird entschieden, ob eine Chemotherapie fortgesetzt werden kann.
Der Körper braucht jedoch keine Prozente, sondern Liter. Das Schlagvolumen mal die Herzfrequenz ergibt das Herzzeitvolumen — etwa fünf Liter pro Minute in Ruhe und bis zu dreißig bei einem Skifahrer am Anstieg —, und es kann normal bleiben, wenn sich die Fraktion halbiert hat, weil sich das kranke Herz dehnt und ein größeres Volumen aufnimmt, um die gleichen siebzig Milliliter wie zuvor auszuwerfen.
Das Blatt zeigt eine schlagende Kammer auf dem Bildschirm eines Echokardiographen neben ihrer Druck-Volumen-Schleife, sodass beide Größen in einem einzigen Schlag zu sehen sind.
01 · Definition
Volumina · Anteil · Fluss · SchleifeDie Ejektionsfraktion ist der Anteil des enddiastolischen Volumens der Kammer, den sie in einer Kontraktion auswirft: die Differenz der Volumina am Ende der Füllung und am Ende des Auswurfs, geteilt durch das Volumen am Ende der Füllung. Die Differenz selbst heißt Schlagvolumen, und das Schlagvolumen mal Herzfrequenz ist das Herzzeitvolumen, der Blutvolumenstrom durch das Herz.
Die Fraktion beschreibt die Pumpe, das Herzzeitvolumen die Versorgung. Da Menschen unterschiedlicher Größe unterschiedliche Flüsse brauchen, wird das Herzzeitvolumen durch die Körperoberfläche geteilt, und man erhält den Herzindex, der sich dann ohne Korrektur für Größe und Gewicht zwischen Menschen vergleichen lässt.
Beide Größen leben in der Druck-Volumen-Schleife: In einem Schlag füllt sich die Kammer bei niedrigem Druck, zieht sich dann bei geschlossenen Klappen zusammen, wirft das Blut in die Aorta aus und erschlafft. Die Breite der Schleife ist das Schlagvolumen, ihre Fläche die Herzarbeit pro Schlag, und die Lage der linken Kante zeigt, wie viel Blut in der Höhle bleibt und wie stark sich die Kammer zusammenzieht.
Kleine Fraktion, normale Liter
Links die apikale Ansicht auf dem Bildschirm des Echokardiographen: die graue Kammerwand, die schwarze Höhle mit bernsteinfarbenen Scheiben nach der Simpson-Methode, unten die Mitralklappe, roter Fluss bei der Füllung und blauer beim Auswurf; das grüne EKG unter dem Fächer gibt den Takt vor. Rechts die Druck-Volumen-Schleife derselben Kammer: Eine bernsteinfarbene Marke durchläuft sie bei jedem Schlag, die Breite der Schleife ist das Schlagvolumen, die rote Füllung die Arbeit pro Schlag, und die gestrichelten Linien markieren die Volumina am Ende der Füllung und am Ende des Auswurfs.
Das Herzzeitvolumen hält, solange sich das Herz dehnt
Eine geschwächte Kammer behält ein normales Herzzeitvolumen um den Preis der Dehnung: Sie nimmt zweihundertfünfzig Milliliter in die Höhle auf, um dieselben sechzig auszuwerfen, und ihr Fülldruck steigt, und gerade dieser Druck presst Flüssigkeit in die Lunge und verursacht Atemnot. Darum zeigt die Fraktion die Krankheit lange, bevor das Herzzeitvolumen sinkt, und das Herzzeitvolumen, wie lange sie noch kompensiert ist; der Kliniker betrachtet beide Größen und den Druck, der dahintersteht.
02 · Umrechnung
Fluss · Index · SchlagvolumenLiter pro Minute, pro Tag und in Kubikmetern
Geben Sie das Herzzeitvolumen in einer beliebigen Flusseinheit ein, und das Blatt rechnet es in die übrigen um, berechnet den Herzindex für Menschen unterschiedlicher Größe und zeigt, welches Schlagvolumen bei verschiedener Herzfrequenz nötig ist, um denselben Fluss zu erhalten.
Eine Merkregel: Fünf Liter pro Minute sind etwa sieben Tonnen Blut pro Tag, fast ein Milchtankwagen.
Ist die Fraktion von 60 auf 50 % gesunken, sind das zehn Prozentpunkte weniger, aber ein Sechstel des Ausgangswerts, und in Befunden werden die beiden ständig verwechselt. Kardio-Onkologen etwa halten einen Abfall der Fraktion um mehr als zehn Punkte auf einen Wert unter 50 % für bedeutsam, und das Wort „Punkte“ entscheidet hier, ob die Chemotherapie abgebrochen wird.
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04 · Messgeräte
Fick · Thermodilution · Echo · MRTVier Wege, das unsichtbare Blut zu zählen
Die Buchführung des Sauerstoffs
Adolf Fick überlegte 1870, dass der gesamte von der Lunge in einer Minute aufgenommene Sauerstoff vom Blut weggetragen wird, der Blutfluss also der Aufnahme geteilt durch die Differenz des Sauerstoffgehalts zwischen arteriellem und gemischtvenösem Blut entspricht. Das Herzzeitvolumen hat er selbst nie gemessen — dafür braucht man Blut aus der Lungenarterie —, aber sein Prinzip dient bis heute als Referenz, an der die übrigen Methoden gemessen werden.
Zehn Milliliter Kälte
Ein Katheter mit einem Ballon an der Spitze schwimmt mit dem Blutstrom durch die rechten Herzabschnitte in die Lungenarterie. In den Vorhof wird gekühlte Lösung gespritzt, ein Thermistor stromabwärts zeichnet eine Abkühlungskurve, und je schneller das Blut die Kälte fortträgt, desto kleiner ist die Fläche unter der Kurve und desto größer das Herzzeitvolumen; das ist ein inverses Problem, wie beim Schwimmer, an dem man die Stärke der Strömung beurteilt.
Konturumfahrung zweimal pro Schlag
Der Untersucher am Echokardiographen umfährt die Innenkontur der Kammer am Ende der Diastole und am Ende der Systole in zwei zueinander senkrechten Ansichten, und das Gerät zerlegt die Höhle in zwanzig Scheiben und addiert deren Volumina. So arbeitet die empfohlene Simpson-Methode; das dreidimensionale Echo kommt ohne Annahmen über die Form aus, hängt aber ebenfalls davon ab, wo ein Mensch die Linie entlang der unscharfen Grenze zieht.
Ein Stapel von Kreisen statt Geometrie
Der Magnetresonanztomograph nimmt die Kammer in einem Dutzend paralleler Kurzachsenschnitte auf, jeden als Filmschleife über einen Schlag, und das Volumen ergibt sich als ehrliche Summe der Flächen ohne Annahmen über die Form der Höhle. Darum gilt die MRT als Referenz für die Ejektionsfraktion, und eine Abweichung vom Echo um einige Prozentpunkte ist üblich und zu erwarten.
05 · Schreibregeln
Methode · Punkte · LiterDas Prozent neben der Methode, die Liter neben der Minute
Die Fraktion wird als ganze Zahl in Prozent mit Angabe der Methode geschrieben, Änderungen in Prozentpunkten und das Herzzeitvolumen in Litern pro Minute mit einer Nachkommastelle.
Die erste Zeile rechts schreibt einen Anteil und fügt sofort ein Prozentzeichen an, wodurch aus 58 % eine hundertmal kleinere Größe wird, und die zweite sagt nicht, ob die Fraktion um zwölf Punkte oder um zwölf Prozent des Ausgangswerts gesunken ist. Liter ohne Minute sind ein Volumen, kein Fluss, ein Index ohne Quadratmeter verliert seinen Sinn, die Fraktion darf nicht Herzzeitvolumen genannt werden, und Hundertstelprozente schreiben der Konturumfahrung eine Genauigkeit zu, die sie nicht hat.
06 · Benachbarte Einheiten
Liter · Millimeter Quecksilbersäule · Schläge pro MinuteDas Herzzeitvolumen setzt sich aus einem Liter Volumen und einem Schlag pro Minute zusammen, und die Schleife, in der die Fraktion lebt, wird in Millimetern Quecksilbersäule gegen Milliliter gezeichnet.
Etwa fünf Liter Blut hat der ganze Körper, und ebenso viel pumpt das Herz in einer Minute.
Die Höhe der Schleife; ihre Fläche in mmHg·mL ist die Herzarbeit pro Schlag.
Der zweite Faktor des Herzzeitvolumens und der wichtigste Hebel für dessen Anstieg bei Belastung.
07 · Historischer Teil
Archiv · von Fick bis SimpsonWie man lernte, einen Schlag zu wiegen
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Halb so viel Fraktion, dieselben Liter
Zwei Balken sind die vollen Volumina einer gesunden Kammer von 120 mL und einer gedehnten von 250 mL; der rote Teil ist das, was jede pro Schlag auswirft, 70 und 60 mL. Der bernsteinfarbene Rahmen wandert von einer zur anderen, und die Zahl unter dem Balken ist die Fraktion.
Das zweite Herz hält sein Herzzeitvolumen durch häufigeres Schlagen bei starker Dehnung, und gerade diese Dehnung richtet es mit der Zeit zugrunde.
Ein Prozentwert, der von der Hand abhängt
Für die Ejektionsfraktion gibt es kein Referenznormal, das man in ein Gerät legen könnte, und kein Kammerphantom, das allen Herzen gleichermaßen ähnelt. Sie wird aus zwei Volumina berechnet, die jeweils aus Scheiben entlang einer von einem Menschen an einer unscharfen Grenze gezogenen Kontur zusammengesetzt werden, sodass die Genauigkeit der Methode weniger vom Ultraschall als von Hand und Auge dessen bestimmt wird, der umfährt.
Reproduzierbarkeitsstudien zeigen, dass zwei erfahrene Untersucher an derselben zweidimensionalen Aufnahme um einige Prozentpunkte voneinander abweichen und bei einer Wiederholungsuntersuchung an einem anderen Tag die Streuung bis zu zehn Punkte erreicht. Darum ist die Grenze von 40 % in den Leitlinien eine Übereinkunft für die Wahl der Behandlung, und bei einem Menschen mit einer Fraktion von 38 % in der einen und 43 % in der anderen Untersuchung wird die Diagnose nach dem Gesamtbild gestellt, nicht nach einer einzelnen Zahl.
Das Herzzeitvolumen ist ehrlicher aufgebaut: Es ist ein Fluss und lässt sich mit dem Fick-Prinzip abgleichen, das auf dem Gesetz der Erhaltung der Materie beruht. Dafür ändert aber auch es sich von Minute zu Minute mit Herzfrequenz, Atmung und Körperlage, und deshalb steht im Intensivprotokoll nicht ein Wert, sondern eine Messreihe.
Die sieben SI-Basiseinheiten
Größenkatalog
Medizin
Ein Tropfen Säure ändert die Farbe des Safts, Salz färbt die Flamme, Wasser gefriert durch ein Klopfen. Darunter alle Simetrium-Blätter, nach Fachgebieten und alphabetisch.
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