RMSSD

Auch bekannt als rMSSD, Quadratwurzel des Mittelwerts der quadrierten Differenzen aufeinanderfolgender NN-Intervalle

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.

Einheit: ms

RMSSD=1N−1∑i=1N−1(RRi+1−RRi)2\mathrm{RMSSD} = \sqrt{\frac{1}{N-1}\sum_{i=1}^{N-1}\left(\mathrm{RR}_{i+1}-\mathrm{RR}_i\right)^2}

Der RMSSD ist eine Messgröße der Herzfrequenzvariabilität (HRV). Er ist die Quadratwurzel aus dem Mittelwert der quadrierten Differenzen zwischen benachbarten NN-Intervallen, angegeben in Millisekunden. Damit zeigt er, wie stark sich der Abstand zwischen den Herzschlägen von einem Schlag zum nächsten ändert.

Warum es diese Messgröße gibt

Die Task Force der European Society of Cardiology und der North American Society of Pacing and Electrophysiology wollte 1996 eine einzige Zahl im Zeitbereich, die die schnellen, an die Atmung gekoppelten Schwankungen der Herzfrequenz widerspiegelt und sonst wenig. Das gelingt, wenn man jedes Intervall nur mit dem vorigen vergleicht: Eine langsame Drift über Minuten verändert benachbarte Intervalle kaum, während die Beschleunigung beim Einatmen und die Verlangsamung beim Ausatmen sie stark verändern. Diese schnellen Schwankungen steuert der 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 , der die Herzfrequenz innerhalb eines Schlags ändern kann. Deshalb behandeln die Task Force und spätere Übersichtsarbeiten den RMSSD als wichtigsten Schätzwert der 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 im Zeitbereich. Die Task Force zieht ihn den verwandten Werten NN50 NN50 Die Anzahl der Paare benachbarter NN-Intervalle, die sich um mehr als 50 Millisekunden unterscheiden. Teilt man sie durch die Zahl der Intervalle, erhält man den pNN50. Mehr zu NN50 und pNN50 pNN50 Der Anteil benachbarter NN-Intervalle, die sich um mehr als 50 Millisekunden unterscheiden. Er bildet wie der RMSSD schnelle, vagal bestimmte Veränderungen ab, aber als Anteil und nicht als Größe. Mehr zu pNN50 vor, weil er bessere statistische Eigenschaften hat.

Die Formel

RMSSD=1N−1∑i=1N−1(RRi+1−RRi)2\mathrm{RMSSD} = \sqrt{\frac{1}{N-1}\sum_{i=1}^{N-1}\left(\mathrm{RR}_{i+1}-\mathrm{RR}_i\right)^2}

Bilden Sie die Differenz zwischen jedem Intervall und dem nächsten, quadrieren Sie jede Differenz, mitteln Sie die Quadrate und ziehen Sie die Quadratwurzel. RRi\mathrm{RR}_i ist das ii-te Intervall zwischen zwei Normalschlägen NN-Intervall Ein RR-Intervall zwischen zwei normalen Herzschlägen in Millisekunden, das nach dem Entfernen von Extrasystolen und Messfehlern übrig bleibt. Die meisten HRV-Messgrößen werden aus NN-Intervallen berechnet. Mehr zu NN-Intervall in Millisekunden und NN die Anzahl der Intervalle; es gibt also N−1N-1 Differenzen. Das Quadrieren macht jede Differenz positiv und gewichtet große Veränderungen stärker als kleine.

Rechenbeispiel

RMSSD Schritt für Schritt

Zehn Schläge, jede Zahl sichtbar

Die zehn Intervalle in ms (300 bis 2.000)

RMSSD aus diesen 10 Intervallen: 26,9 ms.

Schritt 5 von 5

  1. Schritt 1 von 5 Mit den Intervallen beginnen

    Schlag 1880 ms
    Schlag 2826 ms
    Schlag 3812 ms
    Schlag 4823 ms
    Schlag 5848 ms
    Schlag 6877 ms
    Schlag 7880 ms
    Schlag 8866 ms
    Schlag 9828 ms
    Schlag 10815 ms

    10 Intervalle zwischen 11 Schlägen, in Millisekunden.

  2. Schritt 2 von 5 Jedes Intervall vom nächsten abziehen

    Schlag 2 − Schlag 1−54 ms
    Schlag 3 − Schlag 2−14 ms
    Schlag 4 − Schlag 3+11 ms
    Schlag 5 − Schlag 4+25 ms
    Schlag 6 − Schlag 5+29 ms
    Schlag 7 − Schlag 6+3 ms
    Schlag 8 − Schlag 7−14 ms
    Schlag 9 − Schlag 8−38 ms
    Schlag 10 − Schlag 9−13 ms

    Plus bedeutet, dass das Herz bei einem Schlag langsamer wurde; Minus bedeutet, dass es schneller wurde.

  3. Schritt 3 von 5 Jede Differenz quadrieren

    Differenz 12916
    Differenz 2196
    Differenz 3121
    Differenz 4625
    Differenz 5841
    Differenz 69
    Differenz 7196
    Differenz 81444
    Differenz 9169
    Summe6517

    Das Quadrieren macht jeden Wert positiv und gibt großen Veränderungen mehr Gewicht.

  4. Schritt 4 von 5 Die Quadrate mitteln

    6517 ÷ 9724,11
  5. Schritt 5 von 5 Die Quadratwurzel ziehen

    √724,1126,9 ms

    RMSSD 26,9 ms

Mit aktiviertem JavaScript erscheinen die Schritte nacheinander, und die Schläge lassen sich ändern.

RMSSD, aus zehn Schlägen der Beispielaufzeichnung Schritt für Schritt berechnet. Ändern Sie einen beliebigen Schlag, und jeder Schritt wird neu berechnet.

Eine Reihe von zehn bearbeitbaren Herzschlagintervallen in Millisekunden, dann die Berechnung von RMSSD in nummerierten Schritten: Mit den Intervallen beginnen; Jedes Intervall vom nächsten abziehen; Jede Differenz quadrieren; Die Quadrate mitteln; Die Quadratwurzel ziehen. Der letzte Schritt lautet RMSSD 26,9 ms. Die Schaltflächen „Zurück“ und „Weiter“ wechseln zwischen den Schritten.

Die zehn Schläge der Beispielaufzeichnung ergeben einen RMSSD von 26,9 ms. Verlängern Sie einen Schlag um 100 ms: Zwei Differenzen werden größer, denn dieser Schlag wird mit dem vorigen und mit dem nächsten verglichen.

Was ihn beeinflusst

Vor allem die Atmung: Tiefere oder langsamere Atemzüge vergrößern die Schwankung von Schlag zu Schlag, und genau die Vagusaktivität hinter dieser Schwankung bildet der RMSSD ab. Er sinkt mit dem Alter, bei schnellerer Herzfrequenz, im Stehen, nach Alkohol, bei Erkrankung und bei psychischem Stress und steigt im Schlaf. Die Werte unterscheiden sich zwischen gesunden Menschen stark: Die von der Arbeitsgruppe um Nunan zusammengefassten Ruhewerte aus Kurzzeitmessungen liegen im Mittel bei 42 ms mit einer Standardabweichung von 15. Ein einzelner Messwert sagt also ohne Ihre eigene Baseline Baseline Ihr eigenes übliches HRV-Niveau samt Schwankungsbreite, ermittelt aus Messungen über mehrere Wochen, immer unter gleichen Bedingungen. Der Vergleich mit der Baseline sagt mehr aus als der Vergleich mit anderen Menschen. Mehr zu Baseline , Ihren persönlichen Normalbereich, wenig aus.

Wann er in die Irre führt

Ein vorzeitiger Herzschlag Extrasystole Ein Herzschlag, der nicht vom normalen natürlichen Schrittmacher des Herzens ausgeht und meist zu früh kommt. Extrasystolen sind häufig, verzerren die HRV aber, wenn man sie nicht entfernt oder korrigiert. Mehr zu Extrasystole mit anschließender Pause erzeugt zwei riesige Differenzen, und weil sie quadriert werden, kann ein einziger fehlerhafter Schlag den RMSSD verdoppeln. Bereinigen Sie deshalb zuerst die Intervalle. Der RMSSD hängt außerdem von der Herzfrequenz ab: Ein langsameres Herz lässt den Abständen mehr Spielraum zum Schwanken; ein Teil eines Anstiegs ist also rein rechnerisch und nicht physiologisch bedingt. Und er ist nicht derselbe Wert wie der 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 : Beide werden in Millisekunden angegeben, beantworten aber unterschiedliche Fragen und lassen sich nicht ineinander umrechnen.

Wo er Ihnen begegnet

Die Task Force nennt ihn RMSSD. Kubios HRV gibt ihn in ms aus; die meisten Ringe und Armbänder, die einen HRV-Wert zeigen, verwenden ihn, oft als nächtlichen oder morgendlichen Durchschnitt; Forschende geben häufig seinen natürlichen Logarithmus an, den lnRMSSD lnRMSSD Der natürliche Logarithmus des RMSSD, ohne Einheit. Das Logarithmieren gleicht die Streuung der RMSSD-Werte aus, sodass sich Veränderungen von Tag zu Tag leichter vergleichen und auswerten lassen. Mehr zu lnRMSSD . Der SD1 SD1 und SD2 Zwei Maße für die Streuung der Punkte in einem Poincaré-Plot, in Millisekunden. SD1 ist die Breite und bildet die kurzfristige Variabilität ab, wie der RMSSD; SD2 ist die Länge und bildet die Gesamtvariabilität ab. Mehr zu SD1 und SD2 aus einem Poincaré-Plot Poincaré-Plot Streudiagramm, das jeden Abstand zwischen Herzschlägen gegen den folgenden aufträgt, auf beiden Achsen in Millisekunden. Die Form der Punktwolke zeigt auf einen Blick die kurzfristige und die gesamte Variabilität. Mehr zu Poincaré-Plot ist der RMSSD geteilt durch die Quadratwurzel aus zwei (19,0 ms für dieselben zehn Schläge). Die beiden ändern sich also immer gemeinsam, wie die Arbeitsgruppe um Ciccone 2017 gezeigt hat. Der RMSSD bewährt sich auch bei kurzen Aufzeichnungen: Bei 3.387 Erwachsenen, die im Liegen gemessen wurden, lieferte ein einziger 10-Sekunden-Abschnitt einen validen RMSSD, gemessen an einer Aufzeichnung von 4 bis 5 Minuten (Munoz u. a., 2015). Die Lektion RMSSD, SDNN und lnRMSSD erklärt geht die drei Messgrößen durch, die Apps anzeigen, und Normale HRV nach Alter behandelt typische Bereiche.

Quellen

  1. Heart rate variability: standards of measurement, physiological interpretation and clinical use Circulation (Task Force of the ESC and NASPE), 1996
  2. An overview of heart rate variability metrics and norms Frontiers in Public Health, 2017
  3. Reminder: RMSSD and SD1 are identical heart rate variability metrics Muscle & Nerve, 2017
  4. Validity of (ultra-)short recordings for heart rate variability measurements PLOS ONE, 2015

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