Herzfrequenzvariabilität

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HRV

Die Herzfrequenzvariabilität (HRV, auch Herzratenvariabilität, heart rate variability) ist in der Kardiologie und Medizin ein wissenschaftlich anerkannter, Parameter der Herzfunktion. Die Herzfrequenzvariabilität beschreibt zeitliche Veränderungen der Herzfrequenz (auch vereinfacht Veränderungen der Pulsfrequenz), also der Anzahl von Herzschlägen pro Zeiteinheit (meist pro Minute), zumeist als Ausdruck einer ständigen Anpassung an eine andere Sauerstoffanforderung durch den Körper. Obwohl die HRV ein einfacher, preiswerter und unblutig zu bestimmtender Parameter der Herzfunktion ist, wird er aufgrund der geringen Aussagekraft in der Kardiologie nicht routinemässig durchgeführt.

Neben anerkannten Anwendungen einer Analyse der Herzfrequenzvariabilität, sind auch Anwendungen für Pseudowissenschaftliche Zwecke und zur Vermarktung von umstrittenen Produkten zu beobachten, die Haupthema dieses Esowatch-Artikels sein sollen.

Die Herzfrequenzvariabilität

Die Herzfrequenz (HF) des erwachsenen und gesunden Menschen beträgt in Ruhe 50 bis 100 Schläge pro Minute. Beim Elephanten sind es nur etwas mehr als 15, bei Kolibris dagegen bis zu 1000 Schläge pro Minute. Die Herzfrequenz des Gesunden unterliegt vielfältigen Einflüssen. Ein wesentlicher Teil der Regulation erfolgt durch das autonome Nervensystem im Gleichgewicht von stimulierendem Sympathikus und dämpfendem Parasympathikus, des Weiteren spielen im Blutkreislauf zirkulierende Hormone, insbesondere Katecholamine (Adrenalin), eine Rolle. Aber auch die Atmung beeinflusst die Herzfrequenz. Eine erhöhte Herzfrequenz wird als Tachykardie, eine erniedrigte als Bradykardie bezeichnet. Bei körperlicher Anstrengeung steigt beim gesunden Menschen die Herzfrequenz an. Die Pumpleistung des Herzens nimmt dann zu, und mehr Sauerstoff kann dem Körper zur Verfügung gestellt werden. Extremwerte werden beim Radsport beobachtet. In Ruhe nimmt die Herzfrequenz wieder ab.

Da die Atmung die Herzfrequenz bekanntermaßen beeinflusst ist in der Vergangenheit der Frage Beachtung geschenkt worden, ob es so etwas wie eine Synchronisation zwischen Atmung (u.a. Atemfrequenz) und Herzfrequenz gibt. In diesem Zusammenhang wurde auch von einer Herzkohärenz gesprochen. Verschiedene Biofeedback-Techniken und Geräte wurden entwickelt, um eine derartige Herzkohärenz trainierbar herbeizuführen und nachzuweisen. Die Messung des Pulses erfolgte dabei mit Hilfe eines Brustgurtes oder eines Ohrclips. Empfindungen wie Liebe, Freude oder Dankbarkeit sollten demnach eine reproduzierbar nachweisbare Synchronisation der Rhythmen von Herz und Atmung zeigen.

Bestimmung der HRV

Gemessen wird die HRV mit Hilfe eines EKG-Gerätes. Aber auch mit optischen Fingersensoren. Die Zeit zwischen zwei R-Zacken (das R-R Intervall) kann zur Berechnung der aktuellen Herzfrequenz benutzt werden (als reziproker Wert der Periodendauer), um sodann durch Vergleich der Messergebnisse die Variabilität statistisch zu beschreiben. Basisvariablen sind die mittlere Dauer eines R-R-Intervalls und die Standardabweichung über 24 Stunden.

Billige Kaufhaus-Pulsmesser können auch zur Messung der Herzfrequenz alleine benutzt werden (ohne HRV-Berechnung) genauso wie die jahrtausende alte mit den Fingern ertastete manuelle Pulsmessung, die auch aus der traditionellen chinesischen Medizin (TCM) und aus der europäischen Medizin des Mittelalters bekannt ist. Aber in der TCM fanden die zeitlichen Veränderungen der Herzfrequenz bereits Beachtung. Ein allzu regelmässiger Pulsschlag galt als ein Indiz für den bevorstehenden Tod.

Verschiedene Untersuchungstechniken der HRV wurden vorgeschlagen und werden auch angewandt:

• time domain
• frequency domain
• geometrische Analysen
• Histogramme

Heute wird die HRV meist mit einer Spektralanalyse mit Hilfe der Fourierfunktionen untersucht, was frequenzabhängige Oszillationen erfasst.

Das betreffende Mess-Spektrum wird in drei Frequenzbänder aufgeteilt, LF (low frequency), MF (middle frequency) und HF (high frequency), teilweise zuzüglich eines vierten Frequenzbandes: ULF (ultra low frequency).

• High Frequency band (HF) 0,15 bis 0,4 Hz. (Atemeinfluss, vagale Einflüsse)
• Low Frequency band (LF) 0,04 bis 0,15 Hz. (para- und sympathikone Einflüsse)
• Very Low Frequency band (VLF) band 0,0033 bis 0,04 Hz.
• Ultra Low Frequency (ULF) band 0 bis 0,0033 Hz. (circadiane Rythmen)

Ein geometrisches Verfahren zur Auswertung ist der Poincaré plot, zur Darstellung zwei- oder mehrdimensionaler Punktwolkendarstellungen.