Die Herzfrequenzvariabilität (HRV) ist die Schwankung der Zeit zwischen einem Herzschlag und dem nächsten, gemessen in Millisekunden. Eine höhere HRV in Ruhe bedeutet meist, dass 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 das Herz aktiv bremst und reguliert, was für Ruhe und Erholung typisch ist. Nützlich wird der Wert aber erst, wenn Sie ihn mit Ihrem eigenen Normalbereich vergleichen.
Was Herzfrequenzvariabilität bedeutet
Das Herz schlägt nicht wie ein Uhrwerk. Bei 60 Schlägen pro Minute (S/min) würde man einen Schlag pro Sekunde erwarten, doch die Abstände zwischen den Schlägen betragen selten genau 1.000 ms. Drei aufeinanderfolgende Abstände könnten 980, 1.040 und 1.010 ms betragen. Die Zeit von einem Schlag zum nächsten heißt RR-Intervall RR-Intervall Die Zeit von einem Herzschlag zum nächsten, gemessen in Millisekunden zwischen den R-Zacken eines EKG. Die HRV wird aus einer Folge dieser Intervalle berechnet. Mehr zu RR-Intervall , nach der hohen R-Zacke im Elektrokardiogramm EKG Eine Aufzeichnung der elektrischen Aktivität des Herzens mit Elektroden auf der Haut. RR-Intervalle aus dem EKG sind die Referenzmethode für die Messung der HRV. Mehr zu EKG (EKG). Die HRV-Standards der Task Force der European Society of Cardiology und der North American Society of Pacing and Electrophysiology berücksichtigen nur die Abstände zwischen normalen Schlägen, die sogenannten NN-Intervalle 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 (Task Force, 1996).
Die HRV fasst zusammen, wie stark diese Abstände schwanken. Zwei Menschen können dieselbe Herzfrequenz von 60 haben, doch bei der einen Person ändern sich die Abstände kaum, während sie bei der anderen um 50 ms oder mehr auf und ab schwanken. Die Herzfrequenz ist gleich, die HRV sehr verschieden.
Eine EKG-Kurve mit vier hohen Spitzen, den R-Zacken. Die Abstände zwischen ihnen sind mit 0,98; 1,06; 0,95 Sekunden beschriftet; keine zwei Abstände sind also gleich.
Ziehen Sie den Regler unten: Sie sehen, wie zwei gängige HRV-Messgrößen reagieren, wenn die Abstände von Schlag zu Schlag stärker oder schwächer schwanken.
- RMSSD
- 30 ms
- SDNN
- 24 ms
- Herzfrequenz
- 60 S/min
Ein interaktives Diagramm mit sechzehn Herzschlägen. Ein Regler steuert, wie stark die Abstände zwischen den Schlägen schwanken. Die Werte für RMSSD, SDNN und Herzfrequenz aktualisieren sich, wenn Sie ihn bewegen.
Shaffer, McCraty und Zerr (2014) beschreiben die HRV als Veränderung der Zeitabstände zwischen benachbarten Herzschlägen, die entsteht, weil mehrere Regelsysteme gleichzeitig arbeiten. Sie formulieren es so: „Ein gesundes Herz ist kein Metronom.“
Genauer betrachtet Wie aus den drei Beispielabständen ein HRV-Wert wird
Nehmen Sie die Abstände von oben: 980, 1.040 und 1.010 ms.
Der RMSSD betrachtet benachbarte Abstände. Die Differenzen betragen +60 ms und −30 ms. Quadrieren Sie sie (3.600 und 900), bilden Sie den Mittelwert der Quadrate (2.250) und ziehen Sie die Quadratwurzel. Der RMSSD beträgt etwa 47 ms.
Der SDNN betrachtet die Streuung aller Abstände um ihren Mittelwert. Der Mittelwert liegt bei 1.010 ms, die Abstände weichen also um −30, +30 und 0 ms davon ab. Die Standardabweichung dieser Abstände beträgt 30 ms.
Dieselben drei Abstände ergeben zwei verschiedene Werte. Eine echte Messung umfasst Hunderte von Schlägen, aber die Idee ist dieselbe. Deshalb kommt es darauf an, welche Messgröße Ihre App anzeigt.
HRV und Herzfrequenz: Was ist der Unterschied?
Die Herzfrequenz zählt Schläge. Die HRV beschreibt die Abstände zwischen ihnen.
| Herzfrequenz | HRV | |
|---|---|---|
| Was gemessen wird | Wie oft das Herz schlägt | Wie stark sich die Zeit zwischen den Schlägen ändert |
| Einheit | Schläge pro Minute (S/min) | Millisekunden (ms) oder ein Score |
| Tendenz bei guter Erholung | Niedriger | Höher |
| Was sie schnell verändert | Bewegung, Stress, Koffein, Fieber | Atmung, Stress, Alkohol, Erkrankung, hartes Training |
Beides hängt zusammen. Schlägt das Herz langsamer, liegt mehr Zeit zwischen den Schlägen, und diese Zeit hat mehr Spielraum zum Schwanken. Die HRV steigt deshalb tendenziell, wenn die Herzfrequenz sinkt, teils wegen des Nervensystems, teils aus rein rechnerischen Gründen (Sacha, 2014). Das ist ein Grund dafür, dass man an einem ausgeruhten Morgen meist eine niedrigere Herzfrequenz und eine höhere HRV misst. Einen Vergleich der beiden als tägliche Messwerte finden Sie unter HRV und Ruheherzfrequenz.
Was die HRV steuert: das autonome Nervensystem
Das Herz hat einen eigenen natürlichen Schrittmacher, eine kleine Zellgruppe namens 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 , die den Grundrhythmus vorgibt (Shaffer, McCraty und Zerr, 2014). Das autonome Nervensystem, der Teil des Nervensystems, der ohne unser bewusstes Zutun arbeitet, passt diese Frequenz ständig an.
Die Bremse und das Gaspedal
Der parasympathische Zweig wirkt wie eine Bremse. Sein wichtigster Nerv zum Herzen ist der Vagusnerv, der das Herz verlangsamt. Der sympathische Zweig wirkt wie ein Gaspedal. In Ruhe sind beide aktiv, aber die Vagusbremse überwiegt (Shaffer, McCraty und Zerr, 2014).
Die beiden Zweige arbeiten unterschiedlich schnell. Die Wirkung des Vagus setzt in weniger als einer Sekunde ein, während sich die Wirkung des 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 erst nach mehr als fünf Sekunden aufbaut (Shaffer, McCraty und Zerr, 2014). Weil die Bremse den Abstand zwischen zwei benachbarten Schlägen verändern kann, spiegelt der schnelle Anteil der HRV von Schlag zu Schlag vor allem die 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 wider (Task Force, 1996). Deshalb gilt der 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 der meisten Wearables, als wichtigster zeitbasierter Schätzwert für den Einfluss des Vagus auf das Herz (Shaffer und Ginsberg, 2017).
Bewegen Sie die beiden Regler unten und beobachten Sie, wie jeder Zweig Herzfrequenz und RMSSD verändert.
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.
Warum die Atmung den Herzschlag verändert
Beim langsamen Einatmen schlägt das Herz etwas schneller, beim Ausatmen wird es langsamer. Dieser Rhythmus 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 (RSA) und ist normal (Shaffer, McCraty und Zerr, 2014). Die RSA trägt in Ruhe mit am stärksten zur HRV bei. Deshalb spielt das Atemmuster bei einer Messung eine Rolle.
Atmen Sie und beobachten Sie Ihr Herz
Ein Lehrmodell, keine Messung
- Herzfrequenz
- 60 S/min
- RMSSD
- 46 ms
Letzte 30 Sekunden
Dieses Bild bewegt sich, wenn JavaScript aktiviert ist.
Ein Atemkreis wird bei jedem Einatmen größer und bei jedem Ausatmen kleiner. Ein Streifen mit Herzschlägen darunter zeigt, wie die Schläge beim (schattierten) Einatmen enger zusammenrücken und beim Ausatmen auseinandergehen. Eine Linie unter dem Streifen zeigt den Abstand vor jedem Schlag: Er sinkt beim Einatmen und steigt beim Ausatmen. Ein Regler stellt das Tempo von 4 bis 15 Atemzügen pro Minute ein, und Anzeigen nennen Herzfrequenz und RMSSD der letzten 30 Sekunden. Die Schwankung ist bei etwa 6 Atemzügen pro Minute am größten.
Mehr dazu in der Lektion Das Nervensystem hinter der HRV.
Warum die HRV wichtig ist
Auf Bevölkerungsebene hängt eine niedrigere HRV mit einer schlechteren Gesundheit zusammen. Eine Metaanalyse von acht Studien mit 21.988 Menschen ohne bekannte Herzerkrankung ergab, dass eine niedrige HRV mit einem um 32 bis 45 % höheren Risiko für ein erstes Herz-Kreislauf-Ereignis einherging (Hillebrand u. a., 2013). Die HRV sinkt außerdem mit dem Alter und ist bei körperlich aktiveren Menschen tendenziell etwas höher (Altini und Plews, 2021).
Das sind Zusammenhänge auf Gruppenebene. Sie bedeuten nicht, dass ein niedriger Wert Sie persönlich gefährdet. Die HRV unterscheidet sich auch zwischen gesunden Menschen stark.
Die Idee ist nicht neu: In den 1960er-Jahren werteten sowjetische Raumfahrtmediziner bereits die Abstände zwischen Herzschlägen aus, um zu beurteilen, wie Kosmonautinnen und Kosmonauten mit Stress zurechtkamen. Mehr dazu in HRV in der sowjetischen Raumfahrtmedizin.
Was die HRV Ihnen im Alltag sagen kann
Am nützlichsten ist die HRV, um Veränderungen bei einer einzelnen Person zu verfolgen. In einer Studie mit 28.175 Menschen, die mit einer App direkt nach dem Aufwachen maßen, sank die HRV nach starkem Alkoholkonsum um etwa 12 % und während einer Krankheit um etwa 10 %, jeweils im Vergleich zu den eigenen üblichen Werten (Altini und Plews, 2021). Hartes Training, schlechter Schlaf und Stress können sie ebenfalls verändern. Die vollständige Liste steht unter Was die HRV beeinflusst.
Ist eine höhere HRV immer besser?
Liegt die HRV in Ruhe über Ihrem eigenen Normalwert, spricht das meist für Ruhe und Erholung. Es gibt drei häufige Ausnahmen:
- Fehlerhafte Daten. Bewegung oder ein schlecht sitzender Sensor kann falsche Schläge hinzufügen oder echte übersehen. Forschende wenden viel Mühe auf, solche Fehler zu finden und zu korrigieren, weil sie das Ergebnis verfälschen (Peltola, 2012). Einen plötzlichen Sprung ohne erkennbaren Grund sollten Sie prüfen. Siehe Warum ist meine HRV plötzlich hoch?.
- Unregelmäßige Rhythmen. Zusätzliche Herzschläge ( Extrasystolen 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 ) und Vorhofflimmern machen die Abstände zwischen den Schlägen aus Gründen ungleichmäßig, die nichts mit der Vagusbremse zu tun haben (Peltola, 2012). Der Wert kann hoch aussehen, aber diese Schwankung ist kein Zeichen für gute Gesundheit.
- Die Werte anderer Menschen. Ein höherer Wert als bei Bekannten sagt wenig aus. Alter, Fitness, Gene und das Gerät spielen alle eine Rolle. In einer Studie mit etwa 149.000 niederländischen Erwachsenen erklärten die Gene ungefähr 18 % der Unterschiede im RMSSD zwischen Menschen (Tegegne u. a., 2020).
Die Lektion Warum eine höhere HRV nicht immer besser ist behandelt jeden dieser Fälle, und Kann die HRV Hinweise auf Herzprobleme liefern? erklärt, was die HRV über das Herz zeigen kann und was nicht.
Wie die HRV gemessen wird
Jedes Verfahren erfasst die Zeit zwischen den Schlägen. Der Sensor bestimmt, wie genau.
| Verfahren | Wo gemessen wird | Was Ihre App meist anzeigt |
|---|---|---|
| Brustgurt (EKG) | Elektrisches Signal am Brustkorb | RMSSD, oft in einer Morgenmessung |
| Ring, Uhr oder Armband ( PPG PPG Ein optisches Verfahren: Licht wird in die Haut gestrahlt, und ein Sensor erfasst den Pulsschlag des Blutes bei jedem Herzschlag. Die meisten Uhren, Ringe und Smartphone-Kamera-Apps schätzen so die HRV. Mehr zu PPG ) | Puls am Finger oder Handgelenk, mit Licht | Ein RMSSD-Wert für die Nacht, ein Score oder eine Statusanzeige |
| Smartphone-Kamera (PPG) | Puls in der Fingerspitze | RMSSD aus einer kurzen Messung |
| Klinisches EKG oder Langzeit-EKG | Elektrisches Signal, in einer Klinik oder über 24 Stunden | Mehrere HRV-Messgrößen, ärztlich ausgewertet |
Optische Sensoren messen den Puls, nicht das elektrische Signal des Herzens. Streng genommen erfassen sie deshalb die Pulsratenvariabilität Pulsratenvariabilität Schwankung der Zeit zwischen Pulsschlägen, optisch gemessen von Uhren, Ringen und Smartphone-Kameras. In Ruhe folgt sie der HRV eng, bei Bewegung entfernt sie sich von ihr. Mehr zu Pulsratenvariabilität (PRV). In Ruhe stimmt sie gut mit der HRV aus dem EKG überein, doch bei Bewegung und manchen Formen von Stress weichen beide voneinander ab (Schäfer und Vagedes, 2013).
Außerdem arbeiten die Geräte mit unterschiedlichen Messgrößen. Die meisten Wearables zeigen den RMSSD. Die Apple Watch speichert den 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 , die Standardabweichung der Abstände zwischen normalen Schlägen (Apple Developer Documentation). Die beiden Messgrößen liefern aus denselben Herzschlägen unterschiedliche Werte, und die HRV-Standards warnen davor, Werte aus unterschiedlich langen Aufzeichnungen miteinander zu vergleichen (Task Force, 1996). Mehr dazu in Wie die HRV gemessen wird und RMSSD, SDNN und lnRMSSD.
Garmin, Oura und Apple kürzen die Herzfrequenzvariabilität in ihren deutschen Apps mit HFV ab. Gemeint ist dasselbe wie mit HRV.
Was ist eine normale HRV?
Es gibt nicht die eine normale HRV. Sie sinkt mit dem Alter, und der Wert hängt von der Messgröße, vom Gerät und vom Messzeitpunkt ab. Kurze EKG-Messungen tagsüber sind zum Beispiel nicht direkt mit dem Nachtdurchschnitt eines Rings vergleichbar.
Referenzwerte aus großen Studien, nach Alter und Geschlecht aufgeteilt und mit der jeweiligen Messmethode gekennzeichnet, stehen unter Normale HRV nach Alter. Eine klare Antwort darauf, ob Ihr Wert in Ordnung ist, gibt Was ist eine gute HRV?.
Was die HRV verändert
Manches lässt sich nicht ändern: Alter, Geschlecht und Gene bestimmen mit, wo Ihr üblicher Bereich liegt. Anderes lässt die HRV innerhalb dieses Bereichs von Tag zu Tag steigen oder sinken:
- Schlaf, besonders kurze oder unterbrochene Nächte
- Alkohol, der die HRV am nächsten Morgen tendenziell senkt
- Stress, seelischer und körperlicher
- Training, besonders harte Einheiten
- Erkrankung, auch Erkältungen und Fieber
- Koffein
- Der Menstruationszyklus, der die HRV im Lauf des Monats leicht verändert (Altini und Plews, 2021)
Wenn Sie Ihr übliches Niveau über Monate anheben möchten, lesen Sie Wie kann ich meine HRV steigern?.
Was die HRV nicht sagen kann
Die HRV ist kein diagnostischer Test. Eine einzelne Messung sagt nicht, ob Ihr Herz gesund ist.
- Einzelne Messungen schwanken stark. Schwankungen von Tag zu Tag sind normal. Betrachten Sie den Verlauf über eine Woche oder länger.
- Geräte stimmen nicht überein. Zwei Geräte, die in derselben Nacht getragen werden, können unterschiedliche Werte zeigen. Vergleichen Sie ein Gerät nur mit sich selbst.
- Sie sagt nicht, warum. Ein Rückgang zeigt, dass etwas den Körper belastet. Einen Kater kann sie nicht von einer Erkältung unterscheiden.
Die Lektion So bauen Sie Ihre HRV-Baseline auf zeigt, wie Sie Ihren Verlauf deuten.
Lassen Sie Herzstolpern, Ohnmachtsanfälle, Brustschmerzen oder Atemnot ärztlich abklären, ganz gleich, was Ihre HRV anzeigt.