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Kleines HRV-Lexikon
(inkl. autonome Funktionen)
(Zum Download dieser Seite als pdf-Datei)

Dieses „Lexikon“ erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit, gibt aber einen gewissen Überblick über die gängigen Parameter in der HRV-Analyse. Die Definitionen sind den untenstehenden Literaturstellen entnommen oder daran angelehnt. Dort finden sich auch weitaus detailliertere Angaben und Erklärungen.
 

Begriff

Erklärung

Autonome Neuropathie

Nervenstörung der inneren Organe.

Die Autonome Neuropathie gehört zu den Folgeerkrankungen des Diabetes mellitus und äußert sich in Funktionsstörungen der inneren Organe. Von den häufig unspezifischen Symptomen können alle Organsysteme betroffen sein, wie z.B. Magen-Darm-Trakt (Magenentleerungsstörungen, Übelkeit), Herz (Verringerung der Herzfrequenzvariabilität), Sexualorgane (erektile Dysfunktion), Blase (Entleerungsstörungen).

Autonomes Nervensystem (ANS)

Kontrolle und Koordination der Funktionen, die das innere Milieu des Körpers an externe und interne Belastungen anpasst.

Das ANS besteht aus den Anteilen Sympathikus, Parasympathikus und Darmnervsystem. Nicht willentlich beeinflussbar. Auch vegetatives Nervensystem genannt.

Biofeedback

Körperliche Funktionen kontinuierlich zurückmelden (optisch, akustisch, taktil). Positive Veränderungen werden verstärkt, so dass gewünschtes Verhalten erlernt wird.

Hauptziel: Entwicklung von Selbstkontrolle über körperliche Vorgänge. Anwendung ohne negative Nebenwirkungen.

Deep breathing test

Atemtest mit tiefer Atmung und 6 Atemzügen pro Minute (s. RSA). Dauer: 1 Minute. Test der parasympathischen kardialen Funktion und der Baroreflexsensitivität.

Herzkohärenz

Regelmäßiger Wechsel zwischen Beschleunigung und Bremsen des Herzschlags.

Bei Stresszuständen, Angst, Depression oder Ärger wird der Rhythmus des Pulses ungleichmäßig, bzw. chaotisch. HRV-Biofeedback in Verbindung mit positiven Emotionen führen zur Synchronisation innerer Rhythmen, wie Atmung und Herzschlag.

Kurzzeit-HRV

HRV-Messung von 2-15 Minuten

Langzeit-HRV

HRV-Messung über 12-24-Stunden

Respiratorische Sinusarrhythmie (RSA)

Atemsynchrone Schwankung der Herzfrequenz. Ausgedrückt in Schlägen pro Minute oder Millisekunden (siehe E-I)

Spektralanalyse

Längere Messzeiten erlauben eine Spektralanalyse des Herzfrequenzverlaufs (Interpolation und FFT-Analyse). Das resultierende Spektrogramm stellt dar, welche Frequenzen im Herzfrequenzverlauf in welcher Amplitude auftreten.

Valsalva-Manöver

Versuchtes Ausatmen über 15-20 Sekunden gegen die verschlossene Stimmritze oder gegen ein Ventils (Druck von 40mmHg). Evaluation der sympathischen und parasympathischen Antwort.

 

Parameter

Abk.

Einheit

Definition

Bemerkung

5-min-total power

 

ms

Varianz der RR-Intervalle über das Zeitintervall

Biologisches HRV-Alter

 

Jahre

Zur Bestimmung wird das Alter berechnet, bei dem genau 50% der gesunden Probanden bessere und 50% schlechtere HRV-Werte in der RSA-Messung haben. Für die Berechnung werden E-I, E/I, MCR und RMSSD herangezogen

E-I Differenz (HF)

E-I

S/min

Differenz der höchsten und niedrigsten Herzfrequenz eines Atemzyklus

Aufgrund der Berechnungsbasis mittels medianer Werte sind E-I und E/I relativ robust gegen Artefakte

E-I Differenz (RR)

E-I

ms

Differenz des größten und kleinsten RR-Abstands eines Atemzyklus

Aufgrund der Berechnungsbasis mittels medianer Werte sind E-I und E/I relativ robust gegen Artefakte

Mittlere E-I Differenz (RR)

E-Imean

S/min

Mittlere Differenz des Maximums und Minimums der Herzfrequenz aller Atemzyklen

Mittlere E-I Differenz (RR)

E-I Quotient (HF)

E/I

S/min

Quotient der höchsten und niedrigsten Herzfrequenz eines Atemzyklus

Aufgrund der Berechnungsbasis mittels medianer Werte sind E-I und E/I relativ robust gegen Artefakte

 

 

 

 

 

E-I Quotient (RR)

E/I

ms

Quotient des größten und kleinstes RR-Abstands eines Atemzyklus

Aufgrund der Berechnungsbasis mittels medianer Werte sind E-I und E/I relativ robust gegen Artefakte

Herzfrequenz, mittlere

HFmean

S/min

Durchschnittliche Herzfrequenz während der Messung.

High frequency-Band

HF-Band

Hz

Leistungsdichtespektrum von >0,15  bis 0,40 Hz

Frequenzen im HF-Band werden dem Parasympathikus als Ursache zugeordnet

Low frequency-Band

LF-Band

Hz

Leistungsdichtespektrum von >0,04 bis 0,15 Hz

Dieser Bereich wird auf sympathische als auch auf parasympathische Aktivität zurückgeführt. Parasympathische Einflüsse vor allem bei niedriger Atemfrequenz (<7 Atem-züge/Minute). Des Weiteren ist dieser Frequenzbereich repräsentativ für baro-rezeptorische Aktivität. Die sogenannte Baroreflexschleife weist eine intrinsische Frequenz von etwa 0,1 Hz auf.

LF/HF-Ratio

 

 

Verhältnis des LF-Bands zum HF-Band

Oft als Ausdruck der vegetativen Balance von Parasympathikus und Sympathikus bezeichnet. Trifft nur bedingt zu. HF-Bereich ist zuverlässig dem Parasympathikus zuzuordnen, der LF-Bereich enthält sowohl sympathisch, als auch parasympathisch vermittelte Regulationen. Je höher der Wert, desto mehr Sympathikusaktivität.

Mean circular resultant

MCR

 

Der MCR stellt einen Vektor dar, dessen Betrag gut mit der Größe der resp. Sinusarrhythmie korreliert und der relativ unempfindlich auf Ausreißer und Artefakte ist. Siehe auch: Weinberg CR und Pfeifer MA, 1984

Mittlerer RR[1]-Abstand

RRmeanAvgRR

ms

Mittlerer Abstand aller RR-Intervalle

Parameter

Abk.

Einheit

Definition

Bemerkung

pNN50

 

%

Prozentsatz aufeinanderfolgender RR-Intervalle, die sich um mehr als 50ms voneinander unterscheiden. Indikator der parasympathischen Aktivität.

Power HF-Band

 

ms2

Leistungsdichtespektrum von >0,15  bis 0,40 Hz

Hauptsächlich dominiert durch das parasympathische Nervensystem

Power LF-Band

 

ms2

Leistungsdichtespektrum von >0,04 bis 0,15 Hz

Power VLF-Band

 

ms2

Leistungsdichtespektrum von 0,00 bis 0,04 Hz

Hauptsächlich dominiert durch das sympathische Nervensystem

Rel. Power HF-Band

 

%

Prozentualer HF-Anteil am Gesamtspektrum

Rel. Power LF-Band

 

%

Prozentualer VLF-Anteil am Gesamtspektrum

Rel. Power VLF-Band

 

%

Prozentualer VLF-Anteil am Gesamtspektrum

Rhythmi-sierungsgrad

 

 

Quantifizierung von "Qualität" und "Quantität" der resp. Sinusarrhythmie

"Quantität" meint dabei die Größe (Amplitude) der resp. Sinusarrhythmie, "Qualität" drückt aus, ob neben der resp. Sinusarrhythmie noch weitere Regelprozesse in der Herzfrequenz sichtbar sind

RMSSD

 

ms

Quadratwurzel des quadrierten Mittelwerts der Summe aller Differenzen sukzessiver RR-Intervalle

RMSSD drückt aus, wie stark sich die Herzfrequenz von einem Herzschlag zum nächsten ändert. Indikator der parasympathischen Aktivität. Fehleranfällig bei Artefakten und Rhythmusstörungen.

RR-Abstand, mittlerer

 

ms

Durchschnittliches RR-Intervall aller Herzschläge der Messung

RSA

 

S/min oder ms

Atemsynchrone Schwankung der Herzfrequenz. Ausgedrückt in Schlägen pro Minute oder Millisekunden (siehe E-I)

SD1

SD1

ms

Standardabweichung der orthogonalen Abstände der RRi/RRi+1 –Punkte zum Querdurchmesser der Ellipse

Breite der Punktwolke; sensitiver zu schnellen, höher frequenten Änderungen der Herzfrequenz.

SD2

SD2

ms

Standardabweichung der orthogonalen Abstände der RRi/RR-Punkte zum Längsdurchmesser der Ellipse

Länge der Punktwolke; quantifiziert die Langzeit-HRV.

SDANN

SDANN

ms

Standardabweichung der durchschnittlichen RR-Intervalle aller 5-min-Segmente einer Messung

SDNN

SDNN

ms

Standardabweichung aller RR-Intervalle einer Messung (Gesamtvariabilität)

SDNN Index

SDNN Index

ms

Mittelwert der Standardabweichungen der durchschnittlichen RR-Intervalle aller 5-min-Segmente einer Messung

SDSD

SDSD

ms

Standardabweichung der Differenzen aufeinanderfolgender RR-Intervalle

Standardabweichung

SD, StDev

 

Ausmaß der Streuung von Messwerten um einen Mittelwert

 

 

 

 

Parameter

Abk.

Einheit

Definition

Bemerkung

Stress Index[2]

SI

 

Mathematische Beschreibung des Histogramms (Siehe auch Baevsky (1997, 2007)

D = der am häufigsten auftretende Wert einer gegebenen dynamischen Reihe

nD = Häufigkeit, stellt die Anzahl der dem Modalwert entsprechenden RR-Intervall aller Messwerte einer Stichprobe da

MaxRR - MinRR = Variabilitätsbreite der untersuchten Reihe

Total Power

TP

ms2

Quantifizierung der Gesamtleistung über alle Frequenzbänder

Valsalva-Ratio

 

 

Quotient aus längstem RR-Intervall nach Ende des Pressmanövers (reflektorische Bradykardie) und kürzestem RR-Intervall während des Pressmanövers.

 

Variationskoeffizient

VK, VC

%

Ausmaß der Streuung von Messwerten um einen Mittelwert

Very low frequency-Band

VLF

Hz

Leistungsdichtespektrum von 0,00 bis 0,04 Hz

Weitere zentralnervöse Quellen der Herz-Regulation sichtbar.

[1] RR =NN (normal to normal)
 

[2]  Nach Baevsky (1997, 2007)
 


 

Referenzen

Baevsky RM: Noninvasive methods in space cardiology. J Cardiovasc Diagn Proced 1997; 14 (3) 161-71.

Baevsky RM et al: Autonomic cardiovascular and respiratory control during prolonged spaceflights aboard the International Space Station. J Appl Physiol. 2007;103 (1) 156-61

Hottenrott  K: Grundlagen zur Herzfrequenzvariabilität und Anwendungsmöglichkeiten im Sport. In: Hottenrott, K. (Hrsg.) Herzfrequenzvariabilität im Sport. Prävention – Rehabilitation – Training. Czwalina Verlag Hamburg. 2002

Löllgen D, Mück-Weymann M, Beise RD: The deep breathing test: Median based E-I difference is the measure of choice. Muscle Nerve 2009;39:536-44

Rief W, Birbaumer N: Biofeedback. Grundlagen, Indikationen, Kommunikation, praktisches Vorgehen in der Therapie. 2. Auflage. Schattauer. Stuttgart – New York. 2006

Task Force of the European Society of Cardiology and North American Society of Pacing and Electrophysiology Circ 1996; 93:1043-65.

Weinberg CR, Pfeifer MA: An improved method for measuring heart rate variability: assessment of cardiac autonomic function. Biometrics. 1984;40:855-61.

 

 

 

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