Herzratenvariabilität in der Praxis.
Das Tool “Flow Check”.

Erste Beobachtungen zum Phänomen der HRV (Heart Rate Variability) reichen über 1.700 Jahre zurück in das 3. Jahrhundert nach Christus. Damals analysierte der chinesische Arzt Wang Shuhe in seinen Schriften verschiedene Puls-Typen und beschrieb ihre klinische Bedeutung. Eine seiner Aussagen erinnert frappierend an das Phänomen der HRV:

"Wenn der Herzschlag so regelmäßig wie das Klopfen des Spechts oder das Tröpfeln des Regens auf dem Dach wird, wird der Patient innerhalb von vier Tagen sterben."

Offenbar hatte der chinesische Gelehrte erkannt, dass ein variabler Herzschlag Zeichen von Gesundheit ist. In der modernen Wissenschaft wird die HRV erstmals Mitte der 60er Jahre als diagnostisch wichtiges Phänomen beschrieben. Große Bedeutung erlangte sie von Anfang an in der Geburtshilfe, wo sie in Form der "Kardiotokografie" bis heute eine wichtige Rolle spielt.

Physiologische Grundlagen der HRV

Es ist durchaus sinnvoll das Herz als Sensor für eine Einschätzung des momentanen Gesundheitszustandes heranzuziehen. Die Herzschlagfolge ist einer mehr oder weniger ausgeprägten Variabilität unterworfen (Heart Rate Variability (HRV), deren Erfassung auch als Herzrhythmusanalyse bezeichnet wird. Einen relativ umfassenden Überblick über die Grundlagen der HRV-Analyse mit sehr vielen Literaturverweisen findet man bei Berntson et al. 1997. Die HRV-Generierung ist außerordentlich komplex, wobei das vegetative/autonome Nervensystem beteiligt ist.

Aus einer lückenlosen Folge von Herzschlägen, im Weiteren wie in der Klinik NN-Abstände genannt, lassen sich Parameter berechnen, deren Gemeinsamkeit die Maßeinheit der Zeit bzw. eine Prozentangabe ist. Es wurde eine Vielfalt derartiger Rhythmusmaße veröffentlicht, die hier nicht vollständig wiedergegeben werden. Wir konzentrieren uns auf die beiden laut Literatur wichtigsten Parameter, die vor allem den aktuellen Einfluss des Parasympathikus (auch oft als „Ruhenerv“ oder „Erholungsnerv“ bezeichnet) anzeigen. Um die Sicherheit zu erhöhen, dass tatsächlich aktuell der Parasympathikus dominiert, verwenden wir dazu ZWEI Parameter gleichzeitig (im Gegensatz zu den meisten Anbietern), nämlich einen Parameter aus der sogenannten Zeitbereichs- („time domain“) und einen aus der Frequenzbereichsanalyse („frequency domain“).

• rMSSD („time domain“): Quadratwurzel des quadratischen Mittelwertes der Summe aller Differenzen zwischen benachbarten NN-Intervallen (höhere Werte weisen auf vermehrte parasympathische Aktivität hin); je höher desto besser
• LF/HF Ratio: Verhältnis des Low frequency-Bands (LF) zum High frequency-Band (HF); je niedriger desto besser (dann überwiegen die „niedrigen Frequenzbänder“ des Herzschlags)

Eine gute Übersicht wichtiger HRV-Parameter inkl. Beschreibung findet sich auf http://www.hrv24.de/HRV-Lexikon.htm

Man bedient sich häufig auch des Begriffes "Herzintelligenz" (CHILDRE 2000). Damit ist gemeint, dass das Herz über eine Sensorik verfügt, auf bewusst wahrgenommene, aber auch auf vom Bewusstsein nicht wahrgenommene Reize zu reagieren. Die aus den USA kommenden Denkansätze stützen sich darauf, dass das Herz in seiner Entwicklung von der befruchteten Eizelle bis zum reifen Organismus vor dem Gehirn gebildet wird. Es ist mit einer Leistung von 2,4 Watt die stärkste elektromagnetische Kraftquelle im Körper. Das erzeugte elektromagnetische Feld lässt sich in allen menschlichen Zellen nachweisen. Mediziner nutzen diesen Effekt, um die Herzströme (EKG) an Händen und Beinen zu messen.

Innerhalb eines Organismus sind die elektromagnetischen Wellen des Herzens stärker als die des Gehirns. Vieles spricht dafür, dass Missempfindung und Symptome auftreten, wenn die im Körper erzeugten Schwingungen mit unterschiedlichen Frequenzen (Herz, Gehirn, Atmung, Liquor) nicht in einem harmonischen Verhältnis zueinanderstehen. Umgekehrt treten bei Gleichklang (Resonanz) Wohlbefinden, Entspannung und andere erstrebenswerte Zustände auf. Eine solche Situation wird auch als „Kohärenz“ (Stimmigkeit) beschrieben.

Die HRV eines gesunden Menschen beruht offenbar wesentlich auf einem optimalen Zusammenspiel des sympathischen und des parasympathischen Nervensystems. Dabei löst das sympathische Nervensystem typische Kampf- und Fluchtreaktionen aus: Energiebereitstellung, Beschleunigung von Herzschlag und Atmung, Verengung von Blutgefäßen, Blutumverteilung, Schwitzen. Das parasympathische Nervensystem regt Erholungsreaktionen an: Energiespeicherung, Schlaf, Verdauung, bessere Durchblutung von Haut und inneren Organen. Wenn ein System an Einfluss gewinnt nimmt die Einflussnahme des anderen ab. "Gesund“ kann man ein dynamisches Gleichgewicht (Homöostase, „Flow“) zwischen den beiden regulatorischen Systemen nennen.

Da in der heutigen Zeit leider der parasympathische Einfluss meist dominiert versucht man, um die Homöostase zu erreichen, die Aktivität des Parasympathikus zu erhöhen oder zumindest in den Normbereich zu bringen. Problem. Man weiß nicht wie man das tun soll, man merkt auch leider nicht, wann (bei welcher Tätigkeit) man sich tatsächlich in Homöostase („Flow“) befindet, dazu hat unser Körper keine Sensoren ausgebildet. Das merkt man oft daran, dass ein unbestimmtes Unwohlsein auftritt, ein „krank fühlend“, dass später in ein „krank werdend“ überführt. Denn meist erst wenn man tatsächlich krank ist, gönnt man den Körper seine so ersehnte Ruhephase, die man in der Hektik des Alltages nicht nach „Innen“ transportieren kann. Dabei gibt es jeden Tag ein solch für den Körper wichtiges dynamisches Gleichgewicht, wir merken es bloß nicht. Wenn wir wüssten, welche Tageszeit, Tätigkeit, Gedanken gut für die Körpererholung wären, könnten wir viel gezielter und gesünder unseren Tagesablauf gestalten. Und nur um dieses „Körperwissen“ zu erlangen, dient das Tool „Flow Check“, als neuer künstlicher Sensor für das „Gesamt-Körper-Wohlbefinden“.

Einflussnehmende Parameter
Um die Messungen an verschiedenen Personen, oder auch zu verschiedenen Zeiten vergleichen zu können müssen folgende Parameter berücksichtigt werden:

• Körperlage
  Verändert man die Position der Person, ändert sich auch deren HRV.

• Alter
  Die HRV ist vom Alter abhängig. Der RMSSD und der LF/HF sinkt/steigt mit zunehmendem Alter. Eine Verringerung des RMSSD bzw. eine Erhöhung des LF/HF– Wertes bedeutet eine Verminderung der parasympathischen Aktivität.

• Geschlecht
  Es ist eine Auswirkung der hormonellen Situation auf die HRV feststellbar.

• Belastungen, Trainingszustand
  Die HRV reagiert sensibel auf unterschiedlichste Belastungen, insbesondere auf körperliche Anstrengung. Mit steigendem Puls ("sympathikotoner Zustand") sinkt die HRV. Anschließend bleibt sie noch so lange erniedrigt, bis sich der Körper weitgehend erholt hat. Das kann (je nach geleistetem Pensum) bis zu 24 Stunden dauern. Sollte sich die HRV dann immer noch nicht normalisiert haben, kann dies auf einen "Übertrainingszustand" hinweisen. Meist fühlen sich die Betroffenen dann auch müde und ihr Zustand verschlechtert sich bei weiterem Training. Regelmäßige HRV-Messungen eignen sich deshalb dazu, "Übertrainingszustände" relativ rasch zu erkennen und ihnen durch ausreichende Pausen bzw. Anpassung des Trainingspensums zu begegnen. Bei trainierten Sportlern ist oft eine ausgeprägte Bradykardie (verlangsamte Herzschlagfolge) durch vagale Dominanz (Trainingseffekt) festzustellen (BERBALK 2002, PLATEN 2001).

• Tageszeit
  Es ist ein Tag-Nacht-Rhythmus zu unterscheiden, wobei tagsüber der Einfluss des Sympathikus und nachts derjenige des Parasympathikus vorherrscht. Davon abgesehen schwankt die HRV mit den Schlafstadien, was einige Schlafforscher dazu bewegte, Schlafstadien nach der HRV einzuteilen. Hormone scheinen ebenfalls Schwankung der HRV im Tagesverlauf auszulösen.

• Medikamente
  Auch durch die Einnahme von Medikamenten kann die HRV beeinflusst werden (z.B. Atropin, Phenylephrin, ß-Rezeptorenblocker, Psychopharmaka).

• Psychische Beeinträchtigungen
  Bereits eine gering ausgeprägte Depression geht mit einer eingeschränkter HRV einher (MÜCKWEYMANN 2001, 2002).

Fragestellungen der Arbeitspsychologie/Arbeitsmedizin:
Da die Funktion des autonomen Nervensystems mit verschiedenen Krankheiten und Normabweichungen verbunden ist, nutzen mehrere medizinische/psychologische Disziplinen (Kardiologie, Diabetologie, Endokrinologie, Neurologie, Sportmedizin, Pharmakologie, Sportpsychologie, Arbeitspsychologie, Klinische Psychologie, Gesundheitspsychologie) die Herzratenvariabilität, jedoch mit ihren eigenen Fragestellungen.

Folgende Fragestellungen aus der Arbeitspsychologie/Arbeitsmedizin können die Herzratenvariabilität betreffen, wobei die Liste nicht vollständig ist:

• Abschätzung des individuellen Herz-Kreislauf-Risikos eines Patienten im Rahmen von betriebsärztlichen/-psychologischen Vorsorgeuntersuchungen
• Nachweis der Neurotoxizität eines langfristig aufgenommenen Schadstoffes (Schwermetalle, organische Lösemittel, Pflanzenschutzmittel, Schwefelkohlenstoff u. a.) im Rahmen der Forschung und Begutachtung von entsprechenden Krankheitsbildern,
• Nachweis von Präventionsmaßnahmen, die langfristig die sympathiko-vagale Balance des vegetativen Nervensystems beeinflusst haben und
• Beanspruchungsanalysen an Arbeitsplätzen mit vorrangig psychischen Belastungen im Rahmen von arbeits- bzw. psychophysiologischen Untersuchungen.

Abgesehen von den obigen Fragestellungen, die mittels „Flow Check“ ideal gemessen werden können, interessiert uns bei aber besonders die grundlegende Frage:

Zu welcher Tageszeit, bei welcher Tätigkeit, bei welchen Gedanken ist das dynamische Gleichgewicht meines Körpers am besten? Denn NUR wenn ich das WEISS, bekomme ich auch die Möglichkeit mein Tun & Ruhen optimal gestalten zu können. Wenn ich nicht weiß, was mir guttut, kann ich auch nichts Zielgerichtetes tun und ich werde durch das Leben „geschleudert“ und kann nur hoffen, dass es in die richtige Richtung geht. Oft es dies nicht der Fall.

Aus der Hirnforschung ist bekannt, dass ein optimaler „Nervenzustand“ auch essentiell für kognitive Leistungen ist, wie z.B. für das Lernen von neuen Inhalten (wichtig vor allem für StudentInnen, Kinder) , die Kommunikation (jemanden zu überzeugen, geistig flexibel reagieren zu können, „schlagfertig“ zu sein), aber auch für soziale Bereiche (Beziehungsfähig bleiben, Erkennen von kritischen Signalen bei Mitmenschen) essentiell ist. Und das war nur eine kurze Aufzählung…

Wie machen wir das?
Die „Flow Check“ App ist erstens sehr benutzerfreundlich und zweitens sehr kostengünstig.

Was bekommt man mit der App?
Eine Vielzahl von Analysemöglichkeiten, aber grundsätzlich die Information über folgende vier objektive und subjektive Zustände

1. Uhrzeit: wann geht es mir unabhängig von Tätigkeit, Gedanken.,.. am besten?

2. Was tue ich gerade: man teilt der App mit, was man so tut (Autofahren, telefonieren, Mitarbeitergespräch, Essen, Zeitung lesen…)

3. Wie geht es dem Nervensystem subjektiv: man kann mehrmals am Tag oder bei jedem Tätigkeitswechsel einen Kurzfragebogen von Prof. P. Richter (TU Dresden) ausfüllen. Und dieser unscheinbare Fragebogen mit nur 12 Eigenschaftsabfragen wurde bereits auch im Weltraum verwendet!!! (bei einer Sojus Mission). Und was Astronauten/Kosmonauten in den Weltraum mitnehmen, ist, um es vorsichtig auszudrücken, qualitativ höchstwertig.

4. Wie geht es dem Nervensystem objektiv: Dazu wird eben die HRV gemessen und daraus die oben beschriebenen 2 Parameter berechnet, die eben genau darüber Auskunft geben, inwieweit der Parasympathikus mit dem Sympathikus aktuell zusammenspielt, welches der beiden Hauptnervensysteme unseres Körpers zurzeit „das Sagen“ hat.

Wenn ich das alles habe, was weiß ich dann?
1. Ich kann mir die HRV über einen bestimmten Zeitraum anschauen (hängt davon ab, wie lange ich messe, geht von 5 Minuten bis 24 Stunden oder länger). Das ist einmal Standard, dass kann so ziemlich jedes HRV Tool.

2. Ich bekomme visuell Rückmeldung in Form einer Sonne (alles OK!), Sonne mit Wolken (Naja, geht noch…) oder nur Wolken (Sympathikus hat Kommando übernommen, nicht allzu lange in diesem Stadium verweilen!). Das Ganze geht auch akustisch, in Form verschiedener Tonhöhen, dann muss ich nicht dauernd auf das Smartphone/Touchpad schauen.

3. Ich weiß nach ca. einer Woche, um welche Tageszeit geht es mir am besten: unabhängig von Tätigkeit;

4. Wenn ich Tätigkeiten auch noch eingegeben habe, bekomme ich auch Information darüber, bei welcher Tätigkeit ist meine HRV am besten, arbeitet mein Körper Erholungs-, Kreativ- und „Herzintelligenzmodus“.

5. Wenn auch zusätzlich den Fragebogen ausgefüllt habe, bekomme ich zusätzlich Rückmeldung über mein subjektives Wohlbefinden. Dies bedeutet, ich sehe, bei welcher Tätigkeit, stimmt die objektive HRV Messung (die kann ich nicht verfälschen, die ist sozusagen immer wahr) mit meiner subjektiven Einschätzung (Ergebnisse aus dem Fragebogen, der erhebt die 4 Skalen: Monotonie, psychische Sättigung, Stress und Wohlbefinden). Wenn dies zusammenpasst, habe ich ein gutes Gespür was für mich belastend bzw. entspannend ist, aber falls wenig oder keine Übereinstimmung kann es sein, dass ich glaube, meine Arbeit tut mir gut, aber in Wirklichkeit baue ich ein innerlich ein Unwohlsein auf, dass sich ev. bei andauernder Arbeit zu einem physischen (krank werden) oder psychischen (Stress, Burnout, Depressionen,…) Problem entwickeln kann.

Und um diese Analysen ganz einfach zu machen, werden bei er Auswertung nicht einfach Liniendiagramme dargestellt, sondern es gibt Bestenlisten, Zusammenfassungen und auf Wunsch eine sogenannte „große Auswertung“, bei der an eine vom User festgelegte E-Mail-Adresse eine seitenlange umfangreiche Auswertung mit Erklärungen in Form einer Acrobat Reader Datei (pdf file) geschickt wird. Bestenlisten und Zusammenfassungen gibt es auch direkt am Smartphone/Touchpad, falls man die Daten nicht zum Auswerteserver schicken möchte.

Quellennachweis:
Berbalk A., Bauer S. & Rombach G.: (2002). Monitoring der Herzfrequenzvariabilität zur Anpassungs- und Belastbarkeitsdiagnostik. In: HOTTENROTT, K. (Hrsg.): Herzfrequenzvariabilität im Sport. DVS Band 129, Hamburg: Czwalina, S. 207-223.
Berntson GG, Bigger T, Eckberg DL, Grossman P, Kaufmann PG, Malik M, Nagaraja HN, Porges SW, Saul JP, Stone PH, van der Molen MW (1997) Heart rate variability: Origins, methods, and interpretive caveats. Psychophysiol 34:623-648
Childre D.: Die Herzintelligenz entdecken. Das Sofortprogramm in fünf Schritten. KAK Verlags
GmbH, 2. Auflage, Kirchzarten 2000. ISBN 3-932098-49-8.
Mück-Weymann M., et al.: Depression modulates autonomic cardiac control: a physiological pathway linking depression and mortality? German J. Psychiatry 2002 (5) 67-69
Platen P., Woestmann R., Krüger M., Schulz H., Hartmann U., Bartmus U., Grabow V., Heck H.: Nächtliche Herzfrequenz im Jahresverlauf bei Ausdauerathleten und deren Beziehung zum absolvierten Training, Abstract, Marburger Symposium 2001.