LF LF-Leistung Varianz der Herzschlagabstände im Band 0,04 bis 0,15 Hz, in ms²: Rhythmen, die sich alle 7 bis 25 Sekunden wiederholen. Früher als Sympathikus-Maß gedeutet, heute umstritten. Mehr zu LF-Leistung , HF HF-Leistung Die Varianz der Herzschlagabstände im Frequenzband von 0,15 bis 0,40 Hz, in ms²: dem Bereich der normalen Atmung. Bei einer Atmung von 9 bis 24 Atemzügen pro Minute spiegelt sie vor allem die Vagusaktivität wider. Mehr zu HF-Leistung und VLF VLF-Leistung Die Varianz der Herzschlagabstände im Band von 0,003 bis 0,04 Hz, in ms²: Rhythmen, die sich alle 25 Sekunden bis 5 Minuten wiederholen. Nötig sind mindestens 5 Minuten Aufzeichnung; am besten beurteilt man sie über 24 Stunden. Mehr zu VLF-Leistung sind drei Abschnitte des Spektrums der Herzfrequenzvariabilität (HRV): wie viel der Schwankung Ihrer Herzschlagabstände sich langsam wiederholt (LF, alle 7 bis 25 Sekunden), im Atemtempo (HF, alle 2,5 bis 7 Sekunden) oder sehr langsam (VLF, alle 25 Sekunden bis 5 Minuten), jeweils in ms². Die n.u.-Werte sind LF und HF als Prozentanteile ihrer Summe. Nur das HF-Band hat eine klare Bedeutung: Es ist Ihr Atemrhythmus, vom Vagusnerv Vagusnerv Der Hauptnerv des Parasympathikus, der vom Hirnstamm zu Herz, Lunge und Darm zieht. Seine schnellen Signale an das Herz bestimmen den größten Teil der HRV von Schlag zu Schlag. Mehr zu Vagusnerv gesteuert. LF vermischt Blutdruckregelung mit Atmung, und das LF/HF-Verhältnis LF/HF-Verhältnis LF-Leistung geteilt durch HF-Leistung, ohne Einheit. Es sollte das Gleichgewicht zwischen Sympathikus und Parasympathikus abbilden, doch die Forschung zeigt, dass es das nicht verlässlich messen kann. Mehr zu LF/HF-Verhältnis misst kein „Gleichgewicht“.
Was auf dem Bildschirm steht
Eine typische Anzeige der Frequenzwerte zeigt fünf oder sechs Zahlen. Die Tabelle erklärt jede einzelne anhand von fünf Minuten der Beispielaufzeichnung dieser Website. Diese Aufzeichnung ist künstlich erzeugt und absichtlich vom HF-Band geprägt: Sie besteht fast nur aus Atemschwankung. Ihr LF/HF-Verhältnis von 0,19 liegt deshalb weit unter den 1,5 bis 2,0, die die Task Force für echte Ruheaufzeichnungen angegeben hat. Lesen Sie die Spalte als Erklärung der einzelnen Zahlen, nicht als Normwerte.
| Bezeichnung | Was es ist | Beispielaufzeichnung | So lesen Sie es |
|---|---|---|---|
| VLF | Leistung von 0,003 bis 0,04 Hz, ms² | 3 | Bei kurzer Messung meist Drift; braucht mindestens 5 min |
| LF | Leistung von 0,04 bis 0,15 Hz, ms² | 120 | Die Blutdruckwelle bei ~0,1 Hz, bei langsamer Atmung auch die Atmung |
| HF | Leistung von 0,15 bis 0,40 Hz, ms² | 635 | Der Atemrhythmus; bei normaler Atemfrequenz Atemfrequenz Atemzüge pro Minute. Die Atmung allein verändert schon die HRV: Langsames, tiefes Atmen vergrößert die Schwankung; unter etwa 9 pro Minute wandert sie vom HF- ins LF-Band. Mehr zu Atemfrequenz Vagusaktivität Vagustonus Der fortlaufende Einfluss des Vagusnervs auf das Herz, der es verlangsamt. Er wird meist aus HRV-Messgrößen wie dem RMSSD und der HF-Leistung abgeschätzt. Mehr zu Vagustonus |
| Gesamtleistung Gesamtleistung Summe der Leistung in allen Bändern des Spektrums, in ms²: die Varianz der Herzschlagabstände. Bei einer 5-Minuten-Aufzeichnung ist sie VLF + LF + HF; über 24 Stunden kommt ULF hinzu. Mehr zu Gesamtleistung (Total Power, TP) | VLF + LF + HF, ms² | 758 | Die Varianz der Intervalle, in etwa der quadrierte SDNN SDNN Die Standardabweichung aller NN-Intervalle einer Aufzeichnung, in Millisekunden. Sie misst die Gesamtvariabilität, und ihr Wert hängt stark von der Dauer der Aufzeichnung ab. Mehr zu SDNN |
| LF (n.u.) Normierte Einheiten LF- oder HF-Leistung als Prozentsatz ihrer Summe (LF + HF) statt in ms². Beide ergeben zusammen immer 100 und enthalten daher gemeinsam nur eine einzige Information. Mehr zu Normierte Einheiten , HF (n.u.) | Jeweils als Anteil an LF + HF, % | 15,9, 84,1 | Eine Zahl, zweimal geschrieben; zusammen ergeben sie 100 |
| LF/HF | LF geteilt durch HF | 0,19 | Dieselbe Zahl ein drittes Mal; keine sympathovagale Balance |
| Peak | Frequenz des höchsten Gipfels, Hz | 0,250 | Ihre Atemfrequenz ÷ 60 |
Die Bandgrenzen hat die Task Force 1996 festgelegt. Leistung ist eine Varianz, deshalb lautet die Einheit Millisekunden zum Quadrat, und deshalb unterscheiden sich die Werte zwischen Menschen so stark: Die von der Arbeitsgruppe um Nunan zusammengefassten HF-Werte gesunder Menschen liegen im Mittel bei 657 ms² mit einer Standardabweichung von 777.
Selbst ausprobieren: langsamer atmen
Den Rhythmus zerlegen
Fünf Minuten der Beispielaufzeichnung
- ULF
- braucht 24 h
- VLF
- 3 ms²
- LF
- 120 ms²
- HF
- 635 ms²
- Gesamt
- 758 ms²
- LF (n.u.)
- 15,9
- HF (n.u.)
- 84,1
- LF/HF
- 0,19
- Peakfrequenz
- 0,250 Hz, HF
In Ruhe, 15 Atemzüge pro Minute (0,250 Hz), 5 Minuten, Welch-Verfahren nach der Trendbereinigung. Der Atemgipfel liegt bei 0,250 Hz im HF-Band, mit der Blutdruckwelle bei etwa 0,1 Hz als kleinerem LF-Peak. LF/HF beträgt 0,19.
Die Bedienelemente funktionieren, wenn JavaScript aktiviert ist.
Ein Liniendiagramm der Leistung über der Frequenz von 0 bis 0,5 Hz, mit den schattierten Bändern VLF (0,003–0,04 Hz), LF (0,04–0,15 Hz) und HF (0,15–0,4 Hz) und einer Markierung bei der Atemfrequenz. Anzeigen nennen ULF, VLF, LF, HF und Gesamtleistung in ms², LF und HF in normierten Einheiten, das LF/HF-Verhältnis und die Peakfrequenz. Danach folgt ein Satz, der erklärt, was sich geändert hat. Bedienelemente: ein Regler für die Atemfrequenz von 5 bis 20 Atemzügen pro Minute, ein Regler für die Aufzeichnungsdauer, ein Kontrollkästchen für die Trendbereinigung, Schaltflächen für Welch oder Lomb–Scargle und vier Schaltflächen für eine Aufzeichnung in Ruhe, unter Stress, mit Drift oder mit Extrasystolen.
In der Beispielaufzeichnung wird 15-mal pro Minute geatmet; ihr hoher Gipfel liegt deshalb bei 0,250 Hz, im HF-Band, und HF (n.u.) beträgt 84,1. Ziehen Sie den Regler für die Atemfrequenz auf 7 pro Minute. Derselbe Atemrhythmus liegt jetzt bei 0,116 Hz, im LF-Band: Die HF-Leistung fällt von 635 auf 19 ms², die LF-Leistung steigt auf 3462 ms², und das LF/HF-Verhältnis geht von 0,19 auf 186,8. Wie groß der Sprung ausfällt, liegt an der künstlichen Aufzeichnung, in der fast nichts im HF-Band bleibt, sobald die Atmung es verlässt; es geht um die Richtung. Am Nervensystem hat sich nichts geändert. Das ist der häufigste Grund, warum eine App bei einer ruhigen Person ein „gestresstes“ Spektrum anzeigt: langsames Atmen, das viele Menschen bei einer Messung bewusst tun.
Was jedes Band bedeutet und was nicht
Das HF-Band ist die respiratorische Sinusarrhythmie Respiratorische Sinusarrhythmie Der normale Anstieg der Herzfrequenz beim Einatmen und ihr Abfall beim Ausatmen. Sie wird vom Vagusnerv gesteuert und macht einen großen Teil der HRV in Ruhe aus. Mehr zu Respiratorische Sinusarrhythmie (RSA): Der Vagusnerv beschleunigt den Herzschlag bei jedem Einatmen und verlangsamt ihn bei jedem Ausatmen. Die Task Force und spätere Übersichtsarbeiten behandeln es als Index der Vagusaktivität im Frequenzbereich, gültig, solange Sie zwischen 9- und 24-mal pro Minute atmen. Tiefere Atemzüge machen es größer, ohne dass sich der Vagustonus ändert; der Wert ist also eine Mischung aus Physiologie und Atemgewohnheit. Das HF-Band braucht etwa 1 Minute Aufzeichnung. Der RMSSD RMSSD Quadratwurzel aus dem Mittelwert der quadrierten Differenzen aufeinanderfolgender Intervalle: eine HRV-Messgröße in ms, die zeigt, wie stark sich jeder Herzschlagabstand vom nächsten unterscheidet. Spiegelt vor allem die Vagusaktivität wider. Mehr zu RMSSD bildet dieselbe Aktivität im Zeitbereich ab; auch er ändert sich mit der Atmung, hängt aber nicht davon ab, wo der Atemgipfel relativ zu einer Bandgrenze liegt, und er ist der Wert, den die meisten Wearables anzeigen.
LF galt jahrelang als Maß für die Aktivität des Sympathikus Sympathikus Der „Kampf-oder-Flucht“-Zweig des autonomen Nervensystems. Er beschleunigt das Herz und lässt es kräftiger pumpen, wirkt aber zu langsam, um die schnellen Schwankungen der HRV von Schlag zu Schlag zu steuern. Mehr zu Sympathikus („Kampf oder Flucht“). Diese Deutung hat die Überprüfung nicht überstanden. In Ruhe spiegelt LF den Baroreflex Baroreflex Der Reflex, der den Blutdruck von Schlag zu Schlag stabilisiert, indem er die Herzfrequenz ändert. Durch seine eingebaute Verzögerung steigt und fällt die Herzfrequenz etwa alle 10 Sekunden: der 0,1-Hz-Rhythmus in der LF-Leistung. Mehr zu Baroreflex wider, den Regelkreis, der den Blutdruck stabilisiert, und beide Zweige des Nervensystems speisen ihn; in der Übersichtsarbeit von Billman (2013) war der Zusammenhang von LF mit der sympathischen Nervenaktivität äußerst schwach. LF braucht etwa 2 Minuten Aufzeichnung.
VLF enthält sehr langsame Wellen, deren Ursprung noch diskutiert wird: Temperaturregulation, Hormone und das eigene Nervensystem des Herzens kommen infrage. In 24-Stunden-Aufzeichnungen sagt es Verläufe nach einem Herzinfarkt besser voraus als LF oder HF; in einer 5-Minuten-Aufzeichnung zeigt es vor allem, wie stark Ihre Herzfrequenz gedriftet ist. Bei kürzeren Aufzeichnungen ist es Rauschen.
n.u. steht für das englische „normalised units“, normierte Einheiten. Teilt man LF und HF durch ihre Summe, verschwinden die riesigen Unterschiede in der absoluten Leistung zwischen Menschen, und es bleibt das Verhältnis der beiden Bänder zueinander, weshalb Apps es gern auf einer Skala anzeigen. Doch die beiden Anteile ergeben immer 100. LF (n.u.), HF (n.u.) und das LF/HF-Verhältnis sind also eine einzige Information, auf drei Arten geschrieben, und die Task Force rät selbst, sie zusammen mit den absoluten Werten zu zeigen, nie allein.
LF/HF sollte die sympathovagale Balance abbilden. Billman kommt zu dem Schluss, dass das Verhältnis das Gleichgewicht weder in Gesundheit noch in Krankheit quantifizieren kann, und das Atemexperiment oben zeigt einen Grund dafür: Das Verhältnis reagiert stärker auf die Atemfrequenz als auf alles andere.
Warum zwei Apps unterschiedliche Werte zeigen
Jedes Programm tastet die Intervalle neu ab (meist mit 4 Hz), entfernt einen Trend, zerlegt die Folge in Fenster und transformiert sie, und jede dieser Entscheidungen verändert die Bandleistungen. Kubios HRV nutzt die Welch-Methode mit der Smoothness-Priors-Trendbereinigung und bietet als Alternativen ein autoregressives Modell und das Lomb-Scargle-Periodogramm an; Elite HRV nutzt die Welch-Methode und verlangt 5 Minuten. Die Hilfeseite von Elite HRV warnt selbst, dass kleine Unterschiede bei Einstellung und Artefaktbehandlung zu großen Unterschieden bei den Frequenzergebnissen führen, und zwei Programme können bei denselben Herzschlägen voneinander abweichen, ohne dass eines falsch liegt. Vergleichen Sie Frequenzwerte nur innerhalb derselben App, derselben Aufzeichnungsdauer und desselben Atemmusters.
Was Sie damit tun können
Schauen Sie auf das HF-Band oder besser auf den RMSSD, und notieren Sie Ihre Atemfrequenz. Neigt sich die „Gleichgewichts“-Anzeige einer App nach einer Sitzung mit langsamem Atmen zur gestressten Seite, zeigt sie Ihre Atmung an. Für die Zeitbereichswerte, die die meisten Apps zeigen, ist die Lektion RMSSD, SDNN und lnRMSSD erklärt der beste Einstieg; die Glossarseiten zu LF-Leistung, HF-Leistung, normierten Einheiten und VLF-Leistung gehen auf jedes Band genauer ein.