Atemfrequenz

Auch bekannt als Atemrate, aus dem EKG abgeleitete Atmung, EDR

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.

Jeder Atemzug beeinflusst das Herz: Beim Einatmen schlägt es schneller, beim Ausatmen langsamer. Das 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), und die Art zu atmen verändert ihre Größe.

Warum sie für die HRV wichtig ist.

  • Frequenz und Tiefe verändern den Wert. Die Arbeitsgruppe um Quigley (2024) hält fest, dass die atmungsbedingte Schwankung größer wird, wenn die Atmung langsamer und jeder Atemzug tiefer wird, ob natürlich oder vorgegeben. Ein langsamer, tiefer Atemzug kann den 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 erhöhen, ohne dass sich der Vagustonus 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 ändert.
  • Das HF-Band 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 setzt normales Atmen voraus. Laborde, Mosley und Thayer (2017) legen das HF-Band so fest, dass es Atmung von 9 Atemzügen pro Minute (0,15 Hz) bis 24 pro Minute (0,40 Hz) umfasst. Wer langsamer atmet, verschiebt den Atemgipfel ins LF-Band 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 ; die HF-Leistung sinkt dann, 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 steigt. Die Arbeitsgruppe um Quigley verwendet ein Band ab 0,12 Hz (etwa 7 Atemzüge pro Minute) und sagt dasselbe: Atmung außerhalb des Bandes senkt die HF-Leistung.
  • Der RMSSD ist weniger betroffen. Die Arbeitsgruppe um Laborde bevorzugt den RMSSD aus diesem Grund und rät, die Atmung zu messen, statt sie zu erzwingen.

Atmung aus dem Herzschlag. Weil die Atmung Spuren in den Schlagintervallen und in der Form des EKG EKG Eine Aufzeichnung der elektrischen Aktivität des Herzens mit Elektroden auf der Haut. RR-Intervalle aus dem EKG sind die Referenzmethode für die Messung der HRV. Mehr zu EKG hinterlässt, kann Software sie ohne Atemsensor schätzen. Das Verfahren heißt aus dem EKG abgeleitete Atmung (EDR, englisch ECG-derived respiration) und ist eine Möglichkeit, wie ein Gerät ohne Atemsensor eine Atemfrequenz anzeigen kann. Lipponen und Tarvainen (2022) testeten zwei solche Verfahren in Kubios an 262 Ruhe- und 123 Belastungsaufzeichnungen: Die Kombination aus EKG-Form und Intervallen funktionierte besser als die Intervalle allein, bei einer durchschnittlichen Fehlerstreuung von etwa 4 Atemzügen pro Minute.

Ziehen Sie den Regler unten von 15 auf 7 Atemzüge pro Minute und beobachten Sie, wie der Atemgipfel die 0,15-Hz-Linie überschreitet.

Wo Ihre Atmung im Spektrum landet

Ein Lehrmodell, keine Aufzeichnung

Atemgipfel
0,25 Hz
HF-Leistung
635 ms²
LF-Leistung
120 ms²
LF/HF
0,19
HF, normiert
84 n.u.

Bei 15 Atemzügen pro Minute liegt der Atemgipfel bei 0,25 Hz, innerhalb des HF-Bands. Die HF-Leistung beträgt 635 ms², und LF/HF beträgt 0,19.

Der Regler funktioniert, wenn JavaScript aktiviert ist.

Das HRV-Spektrum von fünf simulierten Minuten, mit der Atemfrequenz vom Regler. Der Atemgipfel liegt bei der Atemfrequenz: Bei mehr als 9 Atemzügen pro Minute liegt er im HF-Band; bei langsamerer Atmung überschreitet er die Linie bei 0,15 Hz ins LF-Band, sodass die HF-Leistung sinkt und LF/HF steigt, ohne dass sich am Nervensystem des Modells etwas ändert.

Ein gefülltes Spektrum von 0 bis 0,5 Hz mit den schattierten Bändern VLF, LF und HF und einer senkrechten Linie bei 0,15 Hz. Bei 15 Atemzügen pro Minute liegt der höchste Gipfel bei 0,25 Hz im HF-Band, mit einem kleineren Gipfel bei 0,1 Hz vom Blutdruckrhythmus. Schieben Sie den Regler auf 6 Atemzüge pro Minute, dann wandert der Atemgipfel auf 0,1 Hz, verschmilzt mit dem Blutdruckgipfel und überragt alles andere, während sich das HF-Band leert. Anzeigen nennen die Peakfrequenz, die LF- und HF-Leistung, LF/HF und HF in normierten Einheiten.

Die Lektion HRV, Stress und Atmung zeigt, wie Sie das nutzen können.

Quellen

  1. Heart rate variability and cardiac vagal tone in psychophysiological research: recommendations for experiment planning, data analysis, and data reporting Frontiers in Psychology, 2017
  2. Publication guidelines for human heart rate and heart rate variability studies in psychophysiology—Part 1: Physiological underpinnings and foundations of measurement Psychophysiology, 2024
  3. Accuracy of Kubios HRV software respiratory rate estimation algorithms Computing in Cardiology, 2022

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