Die Herzfrequenzvariabilität (HRV) wird vor allem von Ihrem Nervensystem gesteuert. 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 wirkt als schnelle Bremse für das Herz, die sympathischen Nerven wirken als langsameres Gaspedal. In Ruhe zeigt die HRV vor allem, wie aktiv die Bremse ist.
In Lektion 2 haben Sie gesehen, dass die HRV das Auf und Ab in einem Diagramm der Abstände zwischen den Schlägen ist. Diese Lektion erklärt, was die Linie schwanken lässt. Sie zeigt auch, was Sie daraus ablesen können und was nicht.
Der Autopilot Ihres Körpers
Sie entscheiden nicht, wie schnell Ihr Herz schlägt, wie schnell Sie Nahrung verdauen oder wie weit sich Ihre Pupillen öffnen. Ein Teil Ihres Nervensystems erledigt all das, ohne dass Sie daran denken. Er heißt autonomes Nervensystem Autonomes Nervensystem Der Teil des Nervensystems, der den Körper ohne bewusste Steuerung regelt, auch die Herzfrequenz. Die HRV spiegelt vor allem wider, wie dieses System das Herz von Moment zu Moment anpasst. Mehr zu Autonomes Nervensystem , also „selbstständiges“ Nervensystem; man nennt es auch vegetatives Nervensystem.
Es hat zwei Hauptanteile:
- Der 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 macht Sie bereit zum Handeln. Er steht für die sogenannte Kampf-oder-Flucht-Reaktion. Er beschleunigt das Herz und macht jeden Schlag kräftiger.
- Der 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 kümmert sich um Ruhe und Erholung. Er steht für „Ruhe und Verdauung“. Er verlangsamt das Herz, was in Ruhe Energie spart.
Beide Anteile sind ständig aktiv. Stellen Sie sich zwei Hände an den Reglern vor, die von Moment zu Moment mal etwas fester, mal etwas leichter drücken.
Der wichtigste Nerv des Parasympathikus ist der Vagusnerv. Er verläuft vom Hirnstamm durch Hals und Brustkorb zu vielen Organen, darunter dem Herzen. Etwa drei Viertel aller parasympathischen Fasern verlaufen in ihm.
Die Bremse und das Gaspedal
Ihr Herz hat einen eigenen Schrittmacher, den Sinusknoten Sinusknoten Der natürliche Schrittmacher des Herzens, eine kleine Zellgruppe, die jeden normalen Herzschlag auslöst. Sich selbst überlassen, gibt er etwa 100 Impulse pro Minute ab; in Ruhe bremst ihn der Vagusnerv. Mehr zu Sinusknoten , eine kleine Zellgruppe im rechten Vorhof. Er feuert von selbst, ohne Signal aus dem Gehirn. Völlig sich selbst überlassen, würde er bei einem typischen 40-jährigen Menschen etwa 100-mal pro Minute feuern (Quigley u. a., 2024). Diese „intrinsische“ Frequenz sinkt mit dem Alter, von etwa 107 Schlägen pro Minute mit 20 Jahren auf etwa 90 mit 50 (Shaffer, McCraty und Zerr, 2014).
Dennoch haben die meisten Menschen in Ruhe eine deutlich niedrigere Herzfrequenz. Der Grund ist der Vagusnerv, der ständig den Fuß auf der Bremse hält. Beim Menschen wird die Herzfrequenz in Ruhe, anders als bei Mäusen, vor allem von dieser Bremse bestimmt (MacDonald u. a., 2020).
Die sympathischen Nerven arbeiten in die andere Richtung. Sie treten aufs Gaspedal und erhöhen die Herzfrequenz bei Belastung, Aufregung oder Stress.
Auch in der Geschwindigkeit unterscheiden sich die beiden:
| Vagusnerv (Parasympathikus) | Sympathische Nerven | |
|---|---|---|
| Wirkung auf die Herzfrequenz | Verlangsamt sie | Beschleunigt sie |
| Wirkungseintritt | In weniger als einer Sekunde | Bis zu etwa 5 Sekunden bis zum Beginn, 20 bis 30 Sekunden bis zur vollen Wirkung |
| Überwiegt | In Ruhe, im Schlaf, bei Gelassenheit | Bei Belastung, Stress, Aufregung |
Der Vagus kann den Zeitpunkt schon des nächsten Herzschlags verändern. Die sympathischen Nerven sind dafür zu langsam. Die schnellen Sprünge von einem Abstand zum nächsten kommen also überwiegend vom Vagus.
Den Unterschied sehen Sie unten. Tippen Sie kurz auf die Bremse, treten Sie dann aufs Gaspedal und vergleichen Sie, wie schnell die Herzfrequenz antwortet.
Wie schnell jeder Nerv wirkt
Ein Lehrmodell, keine Messung
- Verzögerung bis zur ersten Änderung
- 0,3 s
- Zeit bis 90 % der Veränderung
- 1,5 s
- Spanne der Herzfrequenz
- 54 bis 70 S/min
Tippen Sie die Vagusbremse an, und schon die nächsten Schläge kommen später. Das Verlangsamen beginnt innerhalb eines Sekundenbruchteils und ist nach etwa zwei Sekunden abgeschlossen. Lassen Sie los, ist die Frequenz genauso schnell wieder beim Ausgangswert.
Die Schaltflächen funktionieren, wenn JavaScript aktiviert ist.
Ein Liniendiagramm der Herzfrequenz über 50 Sekunden, in Ruhe bei 70 Schlägen pro Minute, mit dem Druck von 5 bis 30 Sekunden schattiert und einer Markierung unter dem Diagramm für jeden Herzschlag. Ein Antippen der Bremse senkt die Frequenz innerhalb von etwa 1,5 Sekunden, und nach dem Loslassen kehrt sie genauso schnell zurück. Das Drücken des Gaspedals bewirkt 3,0 Sekunden lang nichts, dann steigt die Frequenz, pendelt sich nach etwa 21,4 Sekunden ein und sinkt nach dem Loslassen langsam zurück. Drückt man beides, wird das Herz zuerst langsamer und später schneller. Drei Schaltflächen wählen, was gedrückt wird, und Anzeigen nennen die Zeit bis zur ersten Veränderung und die Zeit bis zum Einpendeln.
Die HRV in Ruhe spiegelt vor allem die Aktivität des Vagus (Parasympathikus) wider, weil der Vagusnerv den Zeitpunkt schon des nächsten Herzschlags verändern kann. Deshalb nutzt die Forschung 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 , die Messgröße aus Lektion 2, als Zeichen 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 .
Probieren Sie es unten aus. Treten Sie auf die Bremse: Das Herz wird langsamer, und die Abstände zwischen den Schlägen schwanken stärker. Treten Sie aufs Gaspedal: Das Herz wird schneller, und die Abstände werden gleichmäßiger.
Bremse und Gaspedal
Ein Lehrmodell, keine Messung
- Herzfrequenz
- 61 S/min
- RMSSD
- 55 ms
Von den Reglern darunter eingestellt
Ausgeruhter Morgen. Nach einer guten Nacht ist die Bremse stark und das Gaspedal leicht. Die Herzfrequenz ist niedrig, und die Abstände zwischen den Schlägen schwanken stark, daher ist die HRV hoch.
Die Regler und Voreinstellungen funktionieren, wenn JavaScript aktiviert ist.
Ein Herz schlägt mit der Frequenz, die zwei Regler vorgeben, einer für die Vagusbremse (Parasympathikus) und einer für das Gaspedal (Sympathikus). Ein Streifen mit Herzschlägen und eine Linie der Abstände vor jedem Schlag zeigen, wie gleichmäßig der Rhythmus ist. Mehr Bremse verlangsamt das Herz und lässt die Abstände stärker schwanken, sodass der RMSSD steigt. Mehr Gas beschleunigt das Herz und macht die Abstände gleichmäßiger, sodass der RMSSD sinkt. Schaltflächen stellen die Regler für einen ausgeruhten Morgen, Schlaf, Stress, die Stunden nach hartem Training und den Beginn einer Erkrankung ein, jeweils mit einer kurzen Erklärung.
Genauer betrachtet Wie die Nerven mit dem Herzen sprechen
Der Vagusnerv setzt am Schrittmacher einen chemischen Botenstoff frei, das Acetylcholin. Es verlangsamt die Frequenz, mit der der Schrittmacher feuert. Die sympathischen Nerven setzen Noradrenalin (auch Norepinephrin genannt) frei, das den Schrittmacher beschleunigt und das Herz kräftiger zusammenziehen lässt.
Genauer betrachtet Bremse und Gaspedal sind keine Wippe
Man neigt zu der Annahme, dass der eine Anteil sinken muss, wenn der andere steigt. Berntson, Cacioppo und Quigley (1991) zeigten, dass das zu einfach ist. Die beiden Anteile können jeweils unabhängig steigen oder sinken, sie können also gemeinsam steigen (Koaktivierung), gemeinsam fallen oder sich einzeln verändern. Sie nannten das „Autonomic Space“ (autonomer Raum).
Das ist wichtig für jede App, die Ihr „Gleichgewicht“ auf einer einzigen Skala zeigt. Wenn Bremse und Gaspedal beide stärker drücken, kann sich die Herzfrequenz kaum ändern, obwohl beide arbeiten. Eine einzelne HRV-Zahl kann nicht sagen, welcher Anteil sich verändert hat. Versuchen Sie im Modell oben, beide gleichzeitig zu betätigen: Die Bremse zeigt sich in der ersten Sekunde, das Gaspedal eine halbe Minute später.
Der Druckreflex
Ihre Herzfrequenz folgt auch Ihrem Blutdruck. Drucksensoren in den Wänden der großen Arterien spüren jeden Anstieg und jeden Abfall. Steigt der Druck, tritt das Gehirn auf die vagale Bremse, und das Herz wird langsamer; fällt er, lässt die Bremse nach, und das Herz wird schneller. Diese Schleife heißt 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 .
Ein Durchlauf der Schleife dauert einige Sekunden. Jede Korrektur schießt daher ein wenig über das Ziel hinaus, und die nächste gleicht sie in die Gegenrichtung aus. Das Ergebnis ist eine langsame Welle in Herzfrequenz und Blutdruck, etwa eine alle 10 Sekunden oder 0,1 Hz (Shaffer, McCraty und Zerr, 2014). Diese langsamen Wellen heißen Mayer-Wellen Mayer-Wellen Langsame Wellen in Blutdruck und Herzfrequenz, etwa eine alle 10 Sekunden (0,1 Hz), die durch die Verzögerung des Blutdruckreflexes entstehen. In Ruhe sind sie der wichtigste Rhythmus im LF-Band. Mehr zu Mayer-Wellen .
Der Baroreflex erklärt drei Dinge, denen Sie später in diesem Kurs begegnen:
- Aufstehen. Beim Aufstehen versackt Blut in den Beinen, und der Druck sinkt. Der Baroreflex lockert innerhalb von Sekunden die Bremse und tritt aufs Gaspedal; die Herzfrequenz steigt, und die HRV sinkt. Deshalb ist die Körperhaltung bei einer Messung wichtig.
- 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 . In einem Spektrum liegt die 10-Sekunden-Welle im niederfrequenten Band (LF-Band). In Ruhe spiegelt die LF-Leistung vor allem den Baroreflex wider, nicht die sympathischen Nerven (Shaffer, McCraty und Zerr, 2014).
- Langsames Atmen. Wer mit etwa 6 Atemzügen pro Minute atmet, also einmal alle 10 Sekunden, bringt den Atem mit dieser Welle in Einklang. Beide addieren sich, und die Schwankungen der Herzfrequenz werden groß.
Einatmen, Ausatmen
In Lektion 1 haben Sie gespürt, wie Ihr Puls beim Einatmen schneller und beim Ausatmen langsamer wurde. Jetzt sehen Sie, warum. Beim Einatmen lässt die vagale Bremse ein wenig nach, und das Herz wird schneller. Beim Ausatmen greift die Bremse wieder, und das Herz wird langsamer. Dieses Muster heißt 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 .
Deshalb hängt Ihre HRV davon ab, wie Sie atmen. Langsames, gleichmäßiges Atmen macht die Welle im Tachogramm Tachogramm Liniendiagramm der Herzschlagabstände in der Reihenfolge, in der sie auftraten, ein Punkt pro Schlag, in Millisekunden. Es zeigt die HRV als wellige Linie statt als einzelnen Wert. Mehr zu Tachogramm größer. Bei den meisten Erwachsenen entstehen die größten Schwankungen bei einem Tempo zwischen etwa 4,5 und 6,5 Atemzügen pro Minute. Sechs Atemzüge pro Minute heißt: beim Einatmen langsam bis 5 zählen und beim Ausatmen ebenfalls bis 5. In diesem Tempo fällt die Atmung mit der oben beschriebenen 10-Sekunden-Welle des Druckreflexes zusammen, und das Auf und Ab der Herzfrequenz wächst. Lektion 13 bietet ein Modell zum Mitatmen.
Eine größere Schwankung beim langsamen Atmen ist eine normale Reaktion. Sie bedeutet nicht, dass langsames Atmen irgendeine Erkrankung behandelt. Was die Forschung zu Atemübungen über Wochen sagt, lesen Sie unter Können Atemübungen Ihre HRV erhöhen?.
Was eine „hohe HRV“ für Ihr Nervensystem bedeutet
In Ruhe bedeutet eine HRV, die höher ist als sonst bei Ihnen, oft, dass die vagale Bremse aktiver ist. Das passt zu Ruhe, Erholung und Gelassenheit.
Seien Sie mit dem Wort „Stress“ aber vorsichtig. Die HRV bildet Ihr Nervensystem ab, und viele Dinge außer Sorgen verändern sie: Ihre Körperhaltung, Ihre Atmung, Sprechen, Bewegung, eine Mahlzeit oder die Tageszeit. Auch ein hartes Training am Vortag, ein spätes Abendessen oder eine kurze Nacht können sie verschieben. Mehr dazu, wie Sorgen und Stimmung mit der HRV zusammenhängen, lesen Sie unter HRV und Stress und Senkt Angst die HRV?.
Warum das für Ihre Messungen wichtig ist
Weil der Vagus innerhalb eines Schlags reagiert, kann fast alles, was Sie tun, Ihre HRV im Moment verändern. Die Forschung geht damit um, indem sie jedes Mal unter denselben Bedingungen misst: dieselbe Körperhaltung, nach einigen Minuten Ruhe, ohne zu sprechen oder sich zu bewegen, bei normaler Atmung.
Diese Gewohnheit können Sie übernehmen. Eine Messung im Sitzen beim Plaudern stimmt nicht mit einer überein, die Sie nach dem Aufwachen ruhig liegend machen. Lektion 9 zeigt, wie Sie gut messen.
Hintergrund finden Sie unter Was ist HRV?. Als Nächstes sehen Sie unter Warum eine höhere HRV nicht immer besser ist, wann eine hohe Zahl keine gute Nachricht ist.