LF-Leistung

Die LF-Leistung ist der Anteil der Varianz der Herzschlagabstände, der zwischen 0,04 und 0,15 Hz liegt, in ms²: die langsamen Wellen, die sich etwa alle 7 bis 25 Sekunden wiederholen.

Warum es diese Messgröße gibt

Die Frequenzanalyse zerlegt das Auf und Ab der Intervalle in Rhythmen unterschiedlicher Geschwindigkeit, ähnlich wie man in der Musik Bass und Höhen trennt. Die Task Force legte 1996 vier Bänder fest. Das LF-Band (niedriger Frequenzbereich) sollte die Welle der Herzfrequenz bei etwa 0,1 Hz erfassen, die den Blutdruckwellen gleicher Periode folgt, und wurde jahrelang als Marker für die Aktivität des 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“) gedeutet. Spätere Arbeiten stützen diese Deutung nicht. Die Arbeitsgruppe um Goldstein kam 2011 zu dem Schluss, dass die LF-Leistung die Funktion des Baroreflexes widerspiegelt, des Regelkreises, der den Blutdruck stabil hält, und nicht den Sympathikustonus. Billman kam in seiner Übersichtsarbeit von 2013 zu dem Ergebnis, dass der Zusammenhang zwischen LF und der Aktivität der Sympathikusnerven äußerst schwach ist. Beide Zweige des Nervensystems speisen das Band.

Die Formel

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

Addieren Sie die spektrale Leistungsdichte $P(f)$ in ms² pro Hz über alle Frequenzen $f$ von 0,04 bis 0,15 Hz. $P(f)$ stammt aus dem Spektrum der Intervallfolge, die mit 4 Hz neu abgetastet, trendbereinigt und mit der Welch-Methode transformiert wird (oder mit einem autoregressiven Modell beziehungsweise dem Lomb-Scargle-Periodogramm direkt aus den Schlagzeitpunkten geschätzt wird). Das Ergebnis ist eine Varianz, ihre Einheit ist also ms².

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 fünf Minuten der Beispielaufzeichnung ergeben eine LF-Leistung von 120 ms² gegenüber einer 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 von 635 ms², mit dem Atemgipfel bei 0,250 Hz. Ziehen Sie 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 auf 7 pro Minute herunter: Der Gipfel wandert auf 0,116 Hz und damit ins LF-Band, die LF-Leistung steigt auf 3462 ms², und die HF-Leistung fällt auf 19 ms². Am Nervensystem hat sich nichts geändert, nur die Atmung.

Was sie beeinflusst

Im Ruhezustand sind es der Baroreflex 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 und die Blutdruckwellen. Hinzu kommt Atmen langsamer als etwa 9 Atemzüge pro Minute (0,15 Hz), das den gesamten Atemrhythmus ins Band verschiebt, außerdem Aufstehen, das die LF-Leistung erhöht, und die Aufzeichnungsdauer: Laut Task Force braucht man etwa 2 Minuten, um das LF-Band zu erfassen. In der Tabelle der Task Force steht für eine stationäre 5-Minuten-Aufzeichnung im Liegen ein Wert von 1.170 ± 416 ms², den sie selbst als Näherung bezeichnet; die zusammengefassten Kurzzeitwerte der Arbeitsgruppe um Nunan liegen im Mittel bei 519 ms².

Wann sie in die Irre führt

Immer dann, wenn sie als Maß für den Sympathikus gedeutet wird. Ein Anstieg der LF-Leistung bei Übungen mit langsamer Atmung ist der Atemgipfel, der die Bandgrenze überschreitet: Wer 6-mal pro Minute atmet, zeigt eine große LF-Leistung, obwohl die Person tief entspannt ist. Die absolute Leistung ist schief verteilt, sodass wenige Personen mit sehr großen Werten jeden Durchschnitt nach oben ziehen; Studien geben deshalb oft ihren Logarithmus oder ihren Anteil in normierten Einheiten an. Zwei Programme können aus derselben Aufzeichnung unterschiedliche LF-Werte berechnen, weil die Rate beim Neuabtasten, die Trendbereinigung Trendbereinigung Trendbereinigung Das Entfernen der langsamen Drift aus einer Folge von Schlagabständen, bevor ein Spektrum berechnet wird, damit sich die Drift nicht als falsche Leistung in den tiefsten Frequenzen niederschlägt. Mehr zu Trendbereinigung und die Fensterlänge die Schätzung verändern.

Wo sie Ihnen begegnet

Die Task Force nennt sie LF, in ms² und in normierten Einheiten. Kubios HRV zeigt 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 (die Peakfrequenz im LF-Band), die absolute Leistung in ms², ihren Logarithmus, die relative Leistung in Prozent und die normierte Leistung in n.u. 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 ; Elite HRV zeigt LF in ms² und weist darauf hin, dass Frequenzwerte mindestens 5 Minuten Aufzeichnung brauchen, um genau zu sein. Was bedeuten LF, HF, VLF und nu in meiner HRV-App? erklärt einen typischen App-Bildschirm.