LF/HF-Verhältnis

Das LF/HF-Verhältnis ist die LF-Leistung LF-Leistung 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 geteilt durch die HF-Leistung HF-Leistung 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 . Es hat keine Einheit.

Warum es diese Messgröße gibt

Die Idee war elegant. Käme die LF-Leistung vom Sympathikus 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“) und die HF-Leistung vom Parasympathikus Parasympathikus Parasympathikus Der Zweig des autonomen Nervensystems für „Ruhe und Verdauung“. Er verlangsamt das Herz, vor allem über den Vagusnerv, und verursacht den größten Teil der Schlag-zu-Schlag-Schwankung der HRV. Mehr zu Parasympathikus („Ruhe und Verdauung“), würde der Quotient zeigen, welche Seite gerade überwiegt: ein hohes Verhältnis für Stress, ein niedriges für Ruhe. Aus diesem Gedanken stammt der Begriff „sympathovagale Balance“, und die Task Force der European Society of Cardiology und der North American Society of Pacing and Electrophysiology führte LF/HF 1996 unter ihren Standardmaßen des Frequenzbereichs auf, mit 1,5 bis 2,0 in ihrer Tabelle ungefährer Normalwerte für eine 5-Minuten-Aufzeichnung im Liegen bei stationärem Signal.

Die erste Hälfte dieser Annahme trifft nicht zu. Die Arbeitsgruppe um Goldstein kam 2011 zu dem Schluss, dass die LF-Leistung ein Maß für die Funktion des Baroreflexes ist und nicht für den Sympathikustonus am Herzen. Billman hält in seiner Übersichtsarbeit von 2013 fest, dass eine Blockade des Parasympathikus den LF-Peak LF-Peak Peakfrequenz Die Frequenz in Hz, bei der ein Band des HRV-Spektrums seine höchste Leistung hat. Der HF-Peak entspricht meist der Atemfrequenz, der LF-Peak liegt meist nahe 0,1 Hz. Mehr zu Peakfrequenz um mindestens die Hälfte senkt, und folgert, dass das Verhältnis die sympathovagale Balance weder bei Gesunden noch bei Kranken genau erfassen kann. Shaffer und Ginsberg ergänzen, dass es diese Balance allenfalls unter kontrollierten Bedingungen abschätzen kann.

Die Formel

$$\frac{\mathrm{LF}}{\mathrm{HF}} = \frac{\int_{0.04}^{0.15} P(f)\,\mathrm{d}f}{\int_{0.15}^{0.40} P(f)\,\mathrm{d}f}$$

Teilen Sie die Leistung im Band von 0,04 bis 0,15 Hz durch die Leistung im Band von 0,15 bis 0,40 Hz, beide in ms², sodass sich die Einheiten kürzen. $P(f)$ ist die spektrale Leistungsdichte der Intervallreihe.

Rechenbeispiel

Den Rhythmus zerlegen

Fünf Minuten der Beispielaufzeichnung

Leistung bei jeder Frequenz, Hz Atmung

VLFLFHF

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

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.

In Ruhe Unter Stress Mit Drift Extrasystolen

Atemfrequenz 15 Atemzüge pro Minute Aufzeichnungsdauer 5 Minuten

Welch (FFT) Lomb–Scargle

Zuerst trendbereinigen (Smoothness Priors, λ = 500)

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.

Die Beispielaufzeichnung ist synthetisch und absichtlich HF-dominiert: Fast die gesamte Variabilität ist ein großer Atemausschlag bei 15 Atemzügen pro Minute, dazu nur eine kleine Blutdruckwelle. Für ihre fünf Minuten ergibt sich daher LF/HF = 120 ÷ 635 = 0,19, weit unter den 1,5 bis 2,0 der Tabelle der Task Force und unter dem Durchschnitt von 2,8, den die Arbeitsgruppe um Nunan aus echten Aufzeichnungen zusammengefasst hat. Achten Sie bei diesen Zahlen darauf, wie sie sich verändern; als Norm taugen sie nicht.

Verlangsamen Sie die Atmung auf 7 Atemzüge pro Minute, springt das Verhältnis auf 186,8, weil der Atemgipfel vom HF-Band ins LF-Band gewandert ist. Ein so großer Sprung gehört zu dieser synthetischen Aufzeichnung, in der kaum etwas im HF-Band bleibt, sobald die Atmung es verlässt; worauf es ankommt, ist die Richtung der Veränderung. Wechseln Sie zur Voreinstellung „Unter Stress“, einem schnellen, gleichmäßigen Herzschlag: LF und HF schrumpfen beide auf einen Bruchteil ihrer Ruhewerte, doch das Verhältnis zeigt 0,66 und verrät nichts darüber, wie wenig Variabilität übrig ist. Ein Verhältnis verbirgt die Größe der Zahlen, aus denen es gebildet wird.

Was das Verhältnis beeinflusst

Am stärksten die Atemfrequenz 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 : Jede Atmung langsamer als 9 Atemzüge pro Minute treibt es in die Höhe. Dazu kommen die Körperhaltung (im Stehen steigt es), die Aufzeichnungsdauer, die Einstellungen des Analyseprogramms und alles, was LF oder HF für sich verändert. Die von der Arbeitsgruppe um Nunan zusammengefassten Kurzzeitwerte haben einen Mittelwert von 2,8 bei einer Standardabweichung von 2,6, was zeigt, wie breit gesunde Werte streuen.

Wann es in die Irre führt

Fast immer, wenn man es für sich allein betrachtet. Ein Anstieg zeigt nicht, dass Sie gestresst sind, und ein Rückgang zeigt nicht, dass Sie sich erholt haben. Teilt man zwei kleine Zahlen, lassen schon winzige Änderungen an einer der beiden das Verhältnis heftig ausschlagen; bei langsamer Atmung misst das Verhältnis die Atmung. Sehen Sie sich stattdessen die absoluten LF- und HF-Werte an oder den RMSSD 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 und die HF-Leistung, die einen klareren Bezug zur Vagusaktivität 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 haben.

Wo es Ihnen begegnet

Die Task Force nennt es LF/HF. Kubios HRV gibt es aus den absoluten Leistungen aus, Elite HRV zeigt es und bezeichnet seine „Balance“-Anzeige als umstritten, und manche Apps machen daraus eine Stress- oder Balanceanzeige. Die Lektion Das Nervensystem hinter der HRV erklärt, wie die beiden Teile des autonomen Nervensystems zusammenwirken, und Was bedeutet der Status „Unausgewogen“ bei der HRV? behandelt eine andere Art von „Balance“-Etikett.