Variabilität der Herzfrequenz

Die Herzkonstruktion ermöglicht eine Veränderung des Herzzeitvolumens im Zusammenhang mit den aktuellen Bedürfnissen des Körpers und vor allem des ZNS, um die Homöostase aufrechtzuerhalten. Diese Veränderungen der Pulsfrequenz entsprechen den Veränderungen des Parasympathikus- und Sympathikustonus, und es handelt sich um eine Reaktion auf Stress oder Belastung. Sogar bei einer Absenz der äußeren Einflüsse sind die Herzschläge nicht chronologisch genau. Für diese Erscheinung wird eine Bezeichnung „Herzfrequenzvariabilität“ (Heart Rate Variability – HRV) verwendet (Malik & Camm, 1995, Stejskal & Salinger, 1996; Salinger et al., 1998; Task Force, 1996).

Die Größe der HRV zeigt an, inwieweit das Herz und das kardiovaskuläre System auf die Veränderungen des inneren Milieus des Organismus reagieren können.

Zur Messung der Herzfrequenzvariabilität lassen sich mehrere Methoden und Techniken, die unterschiedliche Aussage- und Interpretationswerte haben, verwenden. Da die Variabilität der Länge der RR-Intervalle die Veränderung der Tätigkeit des autonomen Nervensystems aus der qualitativen und quantitativen Sicht widerspiegelt, wird zur Überwachung des Parasympathikus- und Sympathikustonus, und von seiner Veränderungen, die Erfassung der Variabilität verwendet. Von den zugänglichen Methoden der HRV-Analyse werden vor allem einfache Methoden (Valsalva-Versuch), Berechnung im Zeitberiech („time-domain“) und Berechnung im Frequenzbereich („frequency-domain“) verwendet. Mit der Entwicklung neuer mathematischen Verfahren, der EDV-Technik und des Zugangs zu dieser Problematik, werden auch weitere Methoden der HRV-Analyse erarbeitet (Javorka, 2008).

Methoden der HRV-Analyse

Bei einer HRV-Analyse lassen sich zwei Arten mathematischer Zugänge verwenden. Einerseits handelt es sich um Berechnung im Zeitbereich (diese Methode lässt sich weiter in statistische und geometrische Methoden unterteilen) und um Berechnung im Frequenzbereich, die die parametrischen und nicht parametrischen Methoden umfasst.

Berechnung im Zeitbereich

Es handelt sich um eine Methode, die auf Monitoring und Vergleich der Länge der RR-Intervalle einer EKG-Aufzeichnung in einem bestimmten Zeitabschnitt beruht. Wir beobachten die Unterschiede in der Länge der RR-Intervalle bei dem gesamten überwachten Zeitabschnitt. Die beobachteten Variablen sind einerseits Modifikationen der Standardabweichung der Länge der Herzintervalle im Rahmen einer EKG-Aufzeichnung, oder Variablen, die sich aus der zeitlichen Differenz von jeweils aufeinanderfolgenden RR-Intervallen ergeben, das heißt rMSSD (Quadratwurzel vom Mittelwert der quadrierten Differenzen von den aufeinanderfolgenden RR-Intervallen), pNN50 (Verhältnis zwischen den aufeinanderfolgenden Intervallen bei einer Differenz, die höher als 50 Millisekunden ist) und pNN 6,25% (pNN bei einer Differenz, die höher als 6,25% der durchschnittlichen Herzperiode ist). Die genannten Variablen spiegeln kurzfristige Veränderungen der Herzfrequenz wider, sind nicht von langfristigen Trends abhängig und sagen deswegen vieles über die Veränderungen im parasympathischen System aus (Javorka, 2008; Task Force, 1996).

Berechnung im Frequenzbereich

Die Methode der Frequenzanalyse der Herzfrequenzvariabilität stellt ein Verfahren dar, das die Aktivität des ANS, nämlich von Sympathikus und Parasympathikus, quantifiziert. Um die Lage und Intensität der Spektren berechnen zu können, werden zwei Methoden verwendet, die üblicherweise fast die gleichen Ergebnisse aufweisen. Es handelt sich hier um eine Schnelle Fourier-Transformation - FFT (Fast Fourier Transformation) und eine autoregressive Methode (Javorka, 2008, Task Force, 1996).

Das mySASY-System verwendet eine Frequenzanalyse unter Verwendung von Fourier-Transformation.

Diese Methode wird meistens als Spektralanalyse der Herzfrequenzvariabilität (Spectral Analysis of Heart Rate Variability - SA HRV) bezeichnet.