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HRV-Standards und wichtige Literatur

Jede Seite auf hrv.expert nennt ihre eigenen Quellen. Dies sind die Standards und Übersichtsarbeiten, auf die sich die gesamte Website stützt, wenn es darum geht, wie die HRV definiert, gemessen und gedeutet wird.

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Wo eine Seite ein Maß wie den RMSSD, den SDNN oder die HF-Leistung definiert, folgt sie den unten genannten Standards der Task Force der European Society of Cardiology und der North American Society of Pacing and Electrophysiology von 1996. Wo neuere Arbeiten verändert haben, wie ein Maß gedeutet wird, etwa beim LF/HF-Verhältnis, sagt die Seite das und zitiert diese Arbeit. In unseren redaktionellen Grundsätzen steht, wie Quellen ausgewählt und geprüft werden.

Die Referenzwerte nach Alter und Geschlecht, die unser HRV-Check verwendet, sind Zeile für Zeile mit CSV-Download in unserem Datensatz der HRV-Referenzwerte aufgeführt.

Messstandards und Leitlinien

Sie legen fest, welche HRV-Maße es gibt, wie man sie aufzeichnet und wie man darüber berichtet.

  1. Legte die bis heute verwendeten Definitionen der wichtigsten HRV-Maße (SDNN, RMSSD, pNN50, LF, HF und LF/HF), die Frequenzbänder, die 5-Minuten-Kurzzeitmessung und die Notwendigkeit fest, Schlagdaten vor der Analyse zu bereinigen. Der Bericht erschien zeitgleich im European Heart Journal (1996;17:354–381).

    Task Force of the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology. Heart rate variability: standards of measurement, physiological interpretation and clinical use. Circulation 1996;93(5):1043–1065. doi:10.1161/01.CIR.93.5.1043

  2. Ein Komiteebericht für die Society for Psychophysiological Research dazu, woher die HRV kommt, wie man sie quantifiziert und welche Fallstricke es beim Deuten gibt.

    Berntson GG, Bigger JT Jr, Eckberg DL, et al. Heart rate variability: origins, methods, and interpretive caveats. Psychophysiology 1997;34(6):623–648. doi:10.1111/j.1469-8986.1997.tb02140.x

  3. Ein europäisches Positionspapier, das die seit 1996 entwickelten nichtlinearen HRV-Methoden bespricht und ihren klinischen Nutzen weiterhin als begrenzt einschätzt.

    Sassi R, Cerutti S, Lombardi F, et al. Advances in heart rate variability signal analysis: joint position statement by the e-Cardiology ESC Working Group and the European Heart Rhythm Association co-endorsed by the Asia Pacific Heart Rhythm Society. Europace 2015;17(9):1341–1353. doi:10.1093/europace/euv015

  4. Praktische Empfehlungen, wie HRV-Studien geplant, Daten analysiert und Ergebnisse berichtet werden, mit Schwerpunkt auf vagal vermittelten Maßen wie dem RMSSD und der HF-Leistung.

    Laborde S, Mosley E, Thayer JF. Heart rate variability and cardiac vagal tone in psychophysiological research: recommendations for experiment planning, data analysis, and data reporting. Frontiers in Psychology 2017;8:213. doi:10.3389/fpsyg.2017.00213

  5. Eine Checkliste der Standardschritte zum Erheben und Analysieren der HRV, geschrieben für Kardiologie und kardiologische Rehabilitation.

    Catai AM, Pastre CM, Godoy MF, et al. Heart rate variability: are you using it properly? Standardisation checklist of procedures. Brazilian Journal of Physical Therapy 2020;24(2):91–102. doi:10.1016/j.bjpt.2019.02.006

  6. Der aktualisierte Komiteebericht der Society for Psychophysiological Research zur Messung von Herzfrequenz und HRV mit EKG und optischen Sensoren (PPG), mit Checklisten für die Berichterstattung.

    Quigley KS, Gianaros PJ, Norman GJ, et al. Publication guidelines for human heart rate and heart rate variability studies in psychophysiology, Part 1: physiological underpinnings and foundations of measurement. Psychophysiology 2024;61(9):e14604. doi:10.1111/psyp.14604

  7. Eine aktualisierte Leitlinie für die Aufzeichnung und Analyse von Herzfrequenz und HRV in Ruhe und bei der Arbeit, einschließlich Qualitätskontrolle, für die Arbeitsmedizin.

    Sammito S, Thielmann B, Klussmann A, et al. Guideline for the application of heart rate and heart rate variability in occupational medicine and occupational health science. Journal of Occupational Medicine and Toxicology 2024;19:15. doi:10.1186/s12995-024-00414-9

Was die Maße widerspiegeln

Übersichtsarbeiten, die jedes Maß erklären und verbreitete Fehldeutungen richtigstellen.

  1. Ein Überblick über die HRV-Maße im Zeit- und Frequenzbereich und die nichtlinearen Maße: was jedes davon vermutlich widerspiegelt und welche Normwerte veröffentlicht sind.

    Shaffer F, Ginsberg JP. An overview of heart rate variability metrics and norms. Frontiers in Public Health 2017;5:258. doi:10.3389/fpubh.2017.00258

  2. Bespricht den Aufbau des Herzens und seine nervale Steuerung, auch warum Vagussignale die Herzfrequenz innerhalb einer Sekunde verändern und Signale des Sympathikus mehrere Sekunden brauchen.

    Shaffer F, McCraty R, Zerr CL. A healthy heart is not a metronome: an integrative review of the heart’s anatomy and heart rate variability. Frontiers in Psychology 2014;5:1040. doi:10.3389/fpsyg.2014.01040

  3. Zeigte, dass die üblichen Maße des Poincaré-Plots, einschließlich SD1 und SD2, dieselben linearen Merkmale erfassen wie bereits bestehende HRV-Maße.

    Brennan M, Palaniswami M, Kamen P. Do existing measures of Poincaré plot geometry reflect nonlinear features of heart rate variability? IEEE Transactions on Biomedical Engineering 2001;48(11):1342–1347. doi:10.1109/10.959330

  4. Zeigte, dass SD1 und der RMSSD bis auf einen festen Skalierungsfaktor dasselbe Maß sind und daher nicht als getrennte Befunde berichtet werden sollten.

    Ciccone AB, Siedlik JA, Wecht JM, et al. Reminder: RMSSD and SD1 are identical heart rate variability metrics. Muscle & Nerve 2017;56(4):674–678. doi:10.1002/mus.25573

  5. Argumentierte, dass das LF/HF-Verhältnis die Balance zwischen Sympathikus und Parasympathikus nicht messen kann.

    Billman GE. The LF/HF ratio does not accurately measure cardiac sympatho-vagal balance. Frontiers in Physiology 2013;4:26. doi:10.3389/fphys.2013.00026

  6. Kam zu dem Schluss, dass die LF-Leistung die Funktion des Baroreflexes widerspiegelt, der den Blutdruck stabilisiert, und nicht den Sympathikustonus.

    Goldstein DS, Bentho O, Park MY, Sharabi Y. Low-frequency power of heart rate variability is not a measure of cardiac sympathetic tone but may be a measure of modulation of cardiac autonomic outflows by baroreflexes. Experimental Physiology 2011;96(12):1255–1261. doi:10.1113/expphysiol.2010.056259

Normalwerte

Referenzdaten für Kurzzeitmessungen bei gesunden Erwachsenen.

  1. Fasste Kurzzeit-HRV-Werte aus 44 Studien mit 21.438 gesunden Erwachsenen zusammen und stellte fest, dass sie niedriger lagen als die Werte in den Standards von 1996.

    Nunan D, Sandercock GRH, Brodie DA. A quantitative systematic review of normal values for short-term heart rate variability in healthy adults. Pacing and Clinical Electrophysiology 2010;33(11):1407–1417. doi:10.1111/j.1540-8159.2010.02841.x

  2. Berichtete 5-Minuten-HRV-Werte nach Alter und Geschlecht bei 1.906 gesunden Erwachsenen im Alter von 25 bis 74 Jahren aus einer deutschen Bevölkerungsstudie.

    Voss A, Schroeder R, Heitmann A, et al. Short-term heart rate variability: influence of gender and age in healthy subjects. PLOS ONE 2015;10(3):e0118308. doi:10.1371/journal.pone.0118308

  3. Eine Metaanalyse von 172 Studien dazu, wie sich die HRV zwischen gesunden Frauen und Männern unterscheidet.

    Koenig J, Thayer JF. Sex differences in healthy human heart rate variability: a meta-analysis. Neuroscience and Biobehavioral Reviews 2016;64:288–310. doi:10.1016/j.neubiorev.2016.03.007

Datenqualität und Geräte

Wie fehlerhafte Schläge und die Sensorart die Zahlen verändern.

  1. Erklärt, wie Extrasystolen und Aufzeichnungsfehler die HRV verzerren, und vergleicht die Verfahren zur Bearbeitung von Schlagdaten.

    Peltola MA. Role of editing of R–R intervals in the analysis of heart rate variability. Frontiers in Physiology 2012;3:148. doi:10.3389/fphys.2012.00148

  2. Ein automatisches Verfahren, um ausgelassene, zusätzliche und falsch gesetzte Schläge in Schlag-zu-Schlag-Daten zu finden und zu korrigieren.

    Lipponen JA, Tarvainen MP. A robust algorithm for heart rate variability time series artefact correction using novel beat classification. Journal of Medical Engineering & Technology 2019;43(3):173–181. doi:10.1080/03091902.2019.1640306

  3. Wertete Studien aus, die die Pulsratenvariabilität (PRV) optischer Sensoren (PPG) mit der EKG-basierten HRV verglichen, und wann das eine das andere ersetzen kann.

    Schäfer A, Vagedes J. How accurate is pulse rate variability as an estimate of heart rate variability? A review on studies comparing photoplethysmographic technology with an electrocardiogram. International Journal of Cardiology 2013;166(1):15–29. doi:10.1016/j.ijcard.2012.03.119

Gesundheit, Training und Atmung

Grundlegende Arbeiten und Übersichtsarbeiten hinter den angewandten Seiten.

  1. Unter 808 Menschen, die einen Herzinfarkt überlebt hatten, hatten diejenigen mit einem 24-Stunden-SDNN unter 50 ms im Beobachtungszeitraum ein 5,3-mal so hohes Sterberisiko wie diejenigen mit mehr als 100 ms.

    Kleiger RE, Miller JP, Bigger JT Jr, Moss AJ. Decreased heart rate variability and its association with increased mortality after acute myocardial infarction. American Journal of Cardiology 1987;59(4):256–262. doi:10.1016/0002-9149(87)90795-8

  2. Erklärt, wie der gemittelte lnRMSSD genutzt werden kann, um das Training im Ausdauer-Spitzensport zu verfolgen.

    Plews DJ, Laursen PB, Stanley J, et al. Training adaptation and heart rate variability in elite endurance athletes: opening the door to effective monitoring. Sports Medicine 2013;43(9):773–781. doi:10.1007/s40279-013-0071-8

  3. Bespricht Herzfrequenz- und HRV-Maße zur Trainingssteuerung und warum Mittelwerte über mehrere Tage besser funktionieren als einzelne Messungen.

    Buchheit M. Monitoring training status with HR measures: do all roads lead to Rome? Frontiers in Physiology 2014;5:73. doi:10.3389/fphys.2014.00073

  4. Bespricht, wie HRV-Biofeedback bei etwa 6 Atemzügen pro Minute funktioniert, wobei der Baroreflex als die am besten belegte Erklärung gilt.

    Lehrer PM, Gevirtz R. Heart rate variability biofeedback: how and why does it work? Frontiers in Psychology 2014;5:756. doi:10.3389/fpsyg.2014.00756