HRV Analyse und ihre Wissenschaft


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1. Heart Rate Variability


Das Mess- und Analysesystem ″Heart Rate Variability″ (HRV) ist ein völlig automatisches, nicht invasives, Computer gestütztes Mess- und Auswertungssystem, das für die quantitative Bewertung des autonomen Nervensystems (ANS/VNS) entwickelt wurde. Das System beruht auf einer sehr genauen automatischen und kontinuierlichen Messung des RRAbstandes jedes Herzschlages in der originalen zeitlichen Abfolge einzelner Herzschläge, quasi einer Feinanalyse der Veränderung der Herzfrequenz im Zeitverlauf. Betrachtet man nun die Abfolge der einzelnen Herzschläge mit hoher zeitlicher Auflösung und stellt diese Messwerte grafisch dar (s.u.), so erkennt man eine deutliche Fluktuation im Zeitverlauf der Messwerte. Dazu wird mit geeigneter Messtechnik jeder RR-Abstand präzise als Zeitintervall gemessen und als Messreihe erfasst. Aus dieser erkennt man, dass kein RR-Abstand einem vorherigen RR-Abstand gleicht. Trägt man die gemessenen RR-Abstandswerte als Ordinate über der Herzfolge (Abszisse) ab, so ergibt sich ein Kurvenzug, der als Rhythmogramm bezeichnet wird und eine rhythmische Variation der RR-Abstände erkennen lässt. Auch bei völliger Ruhe, zum Beispiel beim liegenden Probanden, lassen sich solch rhythmische Schwankungen nachweisen (siehe Abb. 12).


HRV Analyse Rhythmogramm der Herzfrequenz
Abb. 12 Rhythmogramm der Herzfrequenz

Es handelt sich dabei um einen komplexen Rhythmus der Variationen der Herzfrequenz als Ergebnis ″vermaschter″ Regulationsprozesse, der sich mathematisch als Spektrum von Subfrequenzen der Herzfrequenz berechnen lassen. Da nun bekanntermaßen die Herzfrequenz über das vegetative Nervensystem beeinflusst wird, wobei die beiden Gegenspieler ″Sympathikus″ und ″Parasympathikus″ - im Sinne komplexer Führungsgrößen fungieren, liegt der Schluss nahe, dass sich aus der mathematischen Analyse der Spektren der Subfrequenzen dieser Variationen des Rhythmogramms der Herzfrequenz Rückschlüsse auf das Wirken von Vagus und Sympathikus ziehen lassen. Somit reflektieren sowohl der Herzrhythmus als auch die Herzrhythmusvariabilität die Veränderungen des sympathischen und parasympathischen Anteils des autonomen Nervensystems, wobei die Ermittlung der Herzrhythmusvariabilität eine Feinanalyse dieser Regulationsprozesse ermöglicht. Die Variabilität bezieht sich dabei auf den Fluktuationsgrad der Länge der Kardiointervalle.

Der Abweichungsgrad zwischen den aufeinander folgenden Schlägen ist die Herzrhythmusvariabilität (HRV).

Da es sich bei den Regulationsprozessen des Organismus um vielfältig miteinander in Beziehung stehende Regulationsprozesse, also um mehrfach gekoppelte Regelkreise handelt, lassen sich am Gesamtresultat der Regulation - der Herzrhythmusvariabilität - verschiedene Einfluss nehmende Regulationskreise erkennen. Zur ersten und allgemeinen Beurteilung der vorliegenden Situation ist eine grafische Darstellung der Messwerte der RR-Abstände erforderlich. Um die Situation ″mit einem Blick″ zu erfassen ist es sinnvoll, das RRRhythmogramm und das sog. HR- Scattergramm graphisch darzustellen, wie das in Abbildung 13 gezeigt ist.


HRV Analyse Diagramme der Herzschlagfolge
Abb. 13 Diagramme der Herzschlagfolge

In der Teilgrafik oben links ist das Rhythmogramm dargestellt. Die Länge der senkrecht abgetragenen Balken entspricht der RR-Intervall-Länge. In der Teilgrafik oben rechts ist das Streudiagramm dargestellt. Die Grafik wird so erzielt, dass der Wert des RR-Anstandes der jeweils vorangehenden Herzschlagfolge auf der Abszisse, der Wert der nachfolgenden Herzschlagfolge auf der Ordinate abgetragen und hieraus beide als ein Punkt auf dem X-YFeld aufgezeichnet werden. Das Histogramm bildet eine Verteilungskurve, die aus der Summe, der sich in einem Bereich befindlicher RR-Intervalle berechnet wird. Die Hauptparameter des Herzrhythmus stellen die verschiedenen berechneten Kenngrößen dar, auf die zum späteren Zeitpunkt näher eingegangen wird.


HRV Analyse mittels Spektralanalyse mit dem System Varicor


Das Varicor-System bietet eine umfassende spektrale Herzratenvariabilitätsanalyse (HRV Analyse) einschließlich aller jüngsten Fortschritte in dieser Methode. Das System erkennt Artefakte und Arrhythmien und entfernt diese gegebenenfalls aus dem Tachogramm. Das HRVSpektrum berechnet sich aus dem 512-RR-Intervall-Tachogramm (Abb. 2) und wird in die wichtigsten Spektralkomponenten unterschieden: VLF, LF, HF (Abb. 4) sowie nLF, nHF und LF/HF-Verhältnis werden berechnet. Die normalen Grenzen aller Komponenten wer in drei Kategorien unterteilt: moderate, hohe und sehr hohe Variabilität - all diese Kategorien können bei gesunden Menschen auftreten, aber je höher die Kategorie ist, desto besser.
Wenn spektrale Komponenten kleiner sind als ihre normale untere Grenze (d.h. kleiner als die untere Grenze der moderaten Kategorie), sollte die HRV als zu niedrig angesehen werden. Eine niedrige HRV wird mit einer schlechten Prognose, vor allem bei Patienten mit Herzinsuffizienz und nach einem Myokardinfarkt, in Verbindung gebracht. Durch Wiederholen der HRV-Messungen mit Varicor kann man Ergebnisse verschiedener Zeitpunkte, z. B. vor und nach dem Verabreichen von Arzneimitteln, miteinander vergleichen. Varicor kann auch zur überwachung der Auswirkungen von änderungen des Lebensstils, z. B. nach der Umsetzung von regelmäßigen körperlichen übungen oder Gewichtsverlust, verwendet werden.
Bei Bluthochdruckpatienten können HRV-Messungen helfen, um eine geeignete Reihe an Medikamenten auszuwählen, insbesondere bei hyperkinetischen Zuständen, in denen eine sympathische überaktivierung eine wichtige Rolle spielt. Kurzfristige HRV-Messungen mit Varicor sind nicht nur bei der überwachung der Behandlung hilfreich, sondern es kann auch die Patienten, mit Hilfe der Vorlage seiner positiven Effekte in der HRV, dazu ermuntern, eine gesunde Lebensweise zu führen. Schließlich ist darauf hinzuweisen, dass das Varicor-System sicher, einfach und freundlich in der Bedienung ist, sowohl für ärzte als auch für die Patienten.


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