Erklärung der Herzratenvariabilität (HRV) Parameter
Einleitung
Es gibt verschiedene Parameter zur Herzratenvariabilität (HRV). Wir stellen Ihnen die wichtigsten mit einer kurzen Erklärung vor. Man unterscheidet in zeitbasierte Parameter und frequenzbasierte Parameter.
Wie eine Auswertung der Parameter in der Realität aussehen kann, sehen Sie im Screenshot. Dies ist die Auswertung einer HRV-Messung aus unserer Mindfield eSense App. Ein Blick auf die verschiedenen Parameter gibt einen Aufschluss darüber, wie die Herzratenvariabilität eines Anwenders unseres eSense Pulse aussieht.
Besonders interessant ist nicht nur der momentane Stand der Messwerte zur Zeit einer Messung, sondern auch die Veränderung der Messwerte über eine gewisse Zeit und mehrere Messungen. Durch gezieltes HRV-Biofeedback-Training kann die Herzratenvariabilität verbessert werden. Dies sollte sich über die Zeit auch in den einzelnen HRV-Parametern zeigen.
Die verschiedenen HRV-Parameter nach einer Messung aus der eSense App
Hinweis: RR- und NN-Intervall
Einleitend für alle Messwerte möchten wir kurz darauf hinweisen, dass die Begriffe RR und NN das Gleiche bedeuten, in der Wissenschaft und Literatur aber gerne abwechselnd verwendet werden. Unter dem RR-, bzw. NN-Intervall versteht man den Abstand zwischen zwei Herzschlägen, gemessen in Millisekunden.
Vereinfacht gesprochen trainieren Sie eine möglichst hohe Variabilität zwischen diesen Abständen. Die Analyse dieser Abstandsdaten ist in verschiedenen Parametern möglich, welche unterschiedliche Rückschlüsse auf den Zustand Ihres Nervensystems zulassen.
Zeitbasierte Parameter
SDNN
(„Standard Deviation of the NN Intervall“) ist die Standard-Abweichung der RR-Intervalle. Vereinfacht gesagt, wie weichen die Intervalle im Mittel vom Durchschnitt aller Intervalle ab. Nehmen wir an, Sie haben einen Wert von 68ms. Dies bedeutet, im Durchschnitt weicht ein Herzschlag vom nächsten Herzschlag 68ms ab, ist also 68ms früher oder später als der vorherige. Je größer dieser Wert, desto höher Ihre gesamte Herzratenvariabilität, dies bedeutet, um so besser kann sich Ihr Körper auf Veränderungen einstellen und sich anpassen. Man kann auch erkennen, wie gut Sympathikus und Parasympathikus zusammenarbeiten.
RMSSD
(“Root Mean Square of Successive Differences”) ist einer der wichtigsten Parameter, der Auskunft über die Aktivität des Parasympathikus gibt. Er beschreibt die kurzzeitige Variabilität des Herzschlags, wie stark sich die Herzfrequenz von einem zu nächsten Herzschlag ändert. Die Berechnung des RMSSD-Wertes erfolgt so: Die zeitliche Differenz von jeweils aufeinanderfolgenden RR-Intervallen wird mit sich selbst multipliziert, um nur positive Werte zu erhalten. Diese Zwischenwerte werden summiert und durch die Anzahl der RR-Intervall-Differenzen geteilt, um den Mittelwert zu erhalten. Vom Mittelwert dieser quadrierten Differenzen wird die Quadratwurzel gezogen. Der RMSSD wird häufig auch als Wert für die Erholungsfähigkeit des Körpers bezeichnet oder als „Bremse“ des Nervensystems. Je größer diese Zahl ist, desto besser.
Stressindex (SI)
Die genaue Formel lautet: Stressindex (SI) = AMo / 2Mo x MxDMn. Dabei ist AMo ist die Amplitude des Modalwertes und gibt den prozentualen Anteil im Vergleich zu allen anderen RR-Intervallen wieder. Mo (in der Formel 2Mo) ist der Modalwert für die Dauer eines RR-Intervalls, welches am meisten gemessen wurde. MxDMn ist die Variabilitätsbreite, oder anders gesagt, die Differenz zwischen den minimalen und maximal gemessenen RR-Intervall. Diese Formel rechnet aus, wie anpassungsfähig das Herz ist oder auch, wie hoch die Herzratenvariabilität ist. Ein gutes Verhältnis zwischen Sympathikus und Parasympathikus erzielt Messwerte von 30 bis 150 Punkten. Bei 500 – 1000 Punkten geht man bereits von Einschränkungen der Anpassungsfähigkeit aus. Über 1000 Punkte ist ein Hinweis auf eine hohe Anstrengung oder stressvolle Umstände. Es muss dabei natürlich auch beachtet werden, dass der SI von der jeweiligen Situation abhängt. Es stellt einen Unterschied da, ob Sie ruhig sitzen oder sich körperlich anstrengen. Allerdings lässt sich zumindest verallgemeinernd sagen: Je niedriger der Stressindex (SI), desto besser. Umso starrer und weniger variabel die RR Intervalle ausfallen, desto größer wird der Stressindex.
NN50
Die Anzahl der Paare von RR-Intervallen, die mehr als 50ms auseinander liegen. Je größer diese Zahl ist, desto besser. Vergleichen Sie jedoch immer nur Sitzungen gleicher Länge und unter gleichen Gegebenheiten (z.B. Sitzposition, vor/nach dem Sport, morgens/abends, …).
pNN50
Der Prozentsatz an Paaren von RR-Intervallen, die mehr als 50ms auseinander liegen. Je größer diese Zahl ist, desto besser. Vergleichen Sie jedoch immer nur Sitzungen gleicher Länge und unter gleichen Gegebenheiten (z.B. Sitzposition, vor/nach dem Sport, morgens/abends, …)
HRV Normalwerte nach Alter
Die folgende Tabelle zeigt Referenzwerte für SDNN und RMSSD nach Altersgruppen, basierend auf der Studie von Umetani et al. (1998). Die Werte wurden an gesunden Erwachsenen in Ruhe gemessen.
| Altersgruppe | SDNN (ms) | RMSSD (ms) |
|---|---|---|
| 10-19 Jahre | 157 ± 32 | 53 ± 19 |
| 20-29 Jahre | 150 ± 33 | 43 ± 15 |
| 30-39 Jahre | 143 ± 32 | 35 ± 11 |
| 40-49 Jahre | 132 ± 30 | 31 ± 11 |
| 50-59 Jahre | 121 ± 28 | 27 ± 9 |
| 60-69 Jahre | 108 ± 26 | 24 ± 8 |
| 70+ Jahre | 93 ± 24 | 21 ± 7 |
Hinweis: Die Werte sind Mittelwerte ± Standardabweichung. HRV-Werte sind individuell sehr unterschiedlich und werden von vielen Faktoren beeinflusst (Fitness, Gesundheitszustand, Tageszeit, Stress). Nutzen Sie diese Tabelle als Orientierung, nicht als strikten Maßstab.
Quelle: Umetani K, Singer DH, McCraty R, Atkinson M. Twenty-Four Hour Time Domain Heart Rate Variability and Heart Rate: Relations to Age and Gender Over Nine Decades. J Am Coll Cardiol. 1998;31(3):593-601.
Frequenzbasierte Parameter
LF („low frequency“)
Dies ist die HRV im Bereich von 0,04 bis 0,15 Hz. Damit werden Schwingungen im Bereich von etwa 10 Sekunden erfasst. Hier bildet sich gut die Aktivität des Sympathikus ab, bei sehr langsamer Atmung auch im oberen Bereich bei 0,15 Hz der Parasympathikus. Je größer dieser Wert ist, desto deutlicher ausgeprägt ist im Schwerpunkt der Sympathikus aktiv.
HF („high frequency“)
Dies ist die HRV im Bereich von 0,15 bis 0,40 Hz. Dies beinhaltet Schwingungen zwischen 2-7 Sekunden, worin häufig Beeinflussung des Herzschlages durch die Atmung fällt (RSA = Respiratorische Sinusarrhytmie). Hier zeigt sich zudem deutlich die Aktivität des Parasympathikus. Je größer dieser Wert bei gleichmäßiger, ruhiger Atmung, desto ausgeprägter die Aktivität des Parasympathikus.
Durchschnitt RR
Der Durchschnitt RR (auch manchmal RR-Intervall oder NN-Intervall genannt) ist der durchschnittliche Abstand zwischen zwei Herzschlägen. Er ist damit der Kehrwert der Herzfrequenz.
Damit Sie ein Gefühl für diesen Wert bekommen, denken Sie einfach an folgende 3 Beispiele: Wenn Sie einen Ruhepuls von 60 Schlägen pro Minute haben, ist der durchschnittliche RR genau 1.000ms oder eine Sekunde (da 1 Schlag pro Sekunde). Wenn Sie sich leicht bis mittel körperlich anstrengen und dabei auf 120 Schläge pro Minute kommen, dann ist der RR 500ms oder eine halbe Sekunde (da 2 Schläge pro Sekunde). Wenn Sie sich sehr stark anstrengen und Ihren Puls auf 180 Schläge pro Sekunde bringen sollten, ist der RR 333ms oder eine drittel Sekunde (da 3 Schläge pro Sekunde). Zu diesem Wert gibt es kein besser oder schlechter, je größer oder kleiner. Es kann höchstens die Aussage getroffen werden, je größer der Wert in Ruhe, desto langsamer Ihr Ruhepuls, was z.B. bei Ausdauersportlern ein Kennzeichen für Fitness und einen kräftigen Herzmuskel ist.
Beispielhafte Darstellung eines Frequenzspektrums aus der eSense App
Unser HRV-Gerät: der eSense Pulse
Der eSense Pulse ermittelt sämtliche auf dieser Seite vorgestellten Parameter. Wir haben allerdings auch ein einfaches Punkte-System entwickelt, mit dem Sie Ihren Fortschritt bei einem Biofeedback-Training verfolgen können. Somit können Sie mit dem eSense Pulse entweder die einzelnen Parameter oder einfach nur die Punkte als Messwert nehmen.
Häufige Fragen zu den HRV-Parametern
Was bedeutet der RMSSD-Wert bei der HRV?
RMSSD (Root Mean Square of Successive Differences) ist ein zeitbasierter HRV-Parameter. Er beschreibt die mittlere Schwankung aufeinanderfolgender Herzschlag-Intervalle und gilt vor allem als Marker für die Aktivität des Parasympathikus. Höhere RMSSD-Werte deuten auf eine flexiblere Herzregulation hin.
Was ist ein normaler SDNN-Wert?
SDNN ist die Standardabweichung aller NN-Intervalle und beschreibt die Gesamt-Variabilität der Herzfrequenz über den Messzeitraum. Welche Werte typisch sind, hängt stark von Messdauer, Alter und individuellen Faktoren ab. Eine Orientierung bietet die Normalwerte-Tabelle nach Alter auf dieser Seite.
Welche HRV-Werte sind nach Alter normal?
HRV-Werte nehmen mit dem Alter tendenziell ab und unterscheiden sich individuell. Aussagekräftiger als feste Grenzwerte ist der persönliche Verlauf über mehrere Messungen unter ähnlichen Bedingungen. Eine Orientierung nach Altersgruppen finden Sie in der Normalwerte-Tabelle auf dieser Seite.
Was sagt der pNN50-Wert aus?
pNN50 ist der prozentuale Anteil aufeinanderfolgender NN-Intervalle, die sich um mehr als 50 Millisekunden unterscheiden. Wie RMSSD gilt pNN50 als Marker für die parasympathische Aktivität; höhere Werte sprechen für eine ausgeprägtere Herzratenvariabilität.
Was bedeuten LF und HF bei der HRV?
LF (low frequency) und HF (high frequency) sind frequenzbasierte HRV-Parameter. HF wird überwiegend dem Parasympathikus zugeordnet, LF spiegelt ein Zusammenspiel beider Anteile des autonomen Nervensystems wider. Sie ergänzen die zeitbasierten Werte wie RMSSD und SDNN.