HRV: Die ganze Wahrheit über das neue Fitness-Tool!
Stellen Sie sich vor, es gäbe einen medizinischen Indikator, der Ihr Stresslevel und Ihre Gesundheit präzise abbilden könnte. Klingt das nicht fast zu gut, um wahr zu sein?
Tatsächlich messen immer mehr Fitnessuhren und Smartwatches die eigene Herzratenvariabilität (HRV). Laut Hersteller soll sich damit uner psychisches und körperliches Wohlbefinden verbessern. Aber halten diese Behauptungen einer wissenschaftlichen Überprüfung stand? Und wenn ja, wie können Sie diese Erkenntnisse für sich nutzen? Diesen Fragen widmen wir uns in diesem Artikel.
Was ist die HRV?
Die Herzratenvariabilität, kurz HRV, bezeichnet vereinfacht gesagt die Zeitabstände zwischen aufeinanderfolgenden Herzschlägen. Im Gegensatz zu einer gleichmäßig tickenden Uhr oder einem Metronom schlägt das Herz nicht in einem unveränderlichen Rhythmus. Es ähnelt eher einer Pumpe, die das Blut je nach Bedarf schneller oder langsamer durch unseren Körper befördert. Diese natürlichen Schwankungen in den Herzschlagabständen sind ein Zeichen der Flexibilität unseres Herzens, sich optimal an die wechselnden Anforderungen der Umwelt anzupassen.
Die Steuerung dieser Prozesse obliegt unserem autonomen Nervensystem, das zwei Hauptakteure kennt: den Sympathikus und den Parasympathikus. Der Sympathikus tritt vor allem in Kampf- oder Fluchtsituationen in Aktion, indem er beispielsweise die Atemfrequenz und den Blutdruck erhöht und die Herzfrequenz beschleunigt. Das führt dazu, dass die Zeitabstände zwischen den Herzschlägen kürzer werden. Der Parasympathikus hingegen fördert Ruhe und Entspannung, unterstützt die Verdauung, senkt den Puls und die Herzfrequenz, wodurch die Abstände zwischen den Herzschlägen wieder länger werden.
Eine hohe Herzratenvariabilität – also deutliche Unterschiede in der Geschwindigkeit der Herzschläge – ist ein Indikator für ein gesundes Nervensystem und somit einen gesunden Körper, der effektiv auf Belastung und Stress reagieren kann. Je größer die Schwankungen in der Herzfrequenz sind, desto besser kann der Körper sich an Veränderungen in der Umgebung anpassen und zwischen den Zuständen, die durch den Sympathikus und den Parasympathikus reguliert werden, wechseln.
Hier sehen wir ein typisches EKG des Herzens, das dazu dient, Herzschläge zu dokumentieren.
Die Gipfel der gezackten Linien werden als R-Wellen bezeichnet. Der Abstand zwischen zwei solchen R-Wellen definiert den Zeitraum zwischen zwei Herzschlägen. Obwohl es sich hierbei nur um eine Frage von Millisekunden handelt, sprechen die geringfügigen Variationen in diesen Abständen für ein gesundes Nervensystem.
Interessanterweise erhöht sich beim Einatmen die Herzfrequenz leicht, was den Abstand zwischen den Herzschlägen verringert, während sie beim Ausatmen abnimmt und der Abstand folglich größer wird.
Warum genau misst man die HRV?
Mittlerweile ist bekannt, dass eine geringe Herzratenvariabilität nicht nur bei Herzkrankheiten, wie zum Beispiel Herzinsuffizienz, sondern auch bei psychischen Erkrankungen wie Burnout, Depressionen oder Angststörungen festgestellt werden kann.
Eine niedrige Herzratenvariabilität weist darauf hin, dass der Körper Schwierigkeiten hat, sich stressigen Situationen oder körperlichen Anstrengungen anzupassen; das Herz kann seine Frequenz nicht effektiv regulieren.
Ich hatte bereits das autonome Nervensystem mit seinen Komponenten, dem Sympathikus und dem Parasympathikus, erwähnt, das unter anderem die Herzschlagfrequenz reguliert. Diese beiden wirken als Gegenspieler und in einem gesunden Körper herrscht eine ausgewogene Balance zwischen ihnen. In aktiven Zuständen, etwa beim Sport oder bei Aufregung, dominiert der Sympathikus und hemmt den Parasympathikus, während in Ruhephasen – beim Schlafen, Verdauen und Entspannen – der Parasympathikus überwiegt und den Sympathikus unterdrückt.
Chronischer Stress jedoch kann dieses Gleichgewicht stören, sodass der Sympathikus überaktiv wird.
Dies führt dazu, dass man sich ständig angespannt fühlt, was sich körperlich durch Symptome wie einen erhöhten Puls, hohen Blutdruck und eine allgemeine Unfähigkeit, sich zu entspannen, bemerkbar machen kann. Es können auch Verdauungs- und Schlafstörungen auftreten – beides Zustände, die normalerweise vom Parasympathikus reguliert werden. Diese Veränderungen lassen sich medizinisch anhand einer zu niedrigen Herzratenvariabilität erkennen.
Wie ist die Studienlage?
Das stellt zumindest eine plausible Theorie dar. Wenn wir uns der wissenschaftlichen Überprüfung der Herzratenvariabilität (HRV) widmen, steht immer die Frage im Raum, was genau die HRV wissenschaftlich belegt aussagen kann.
Es ist festzustellen, dass es mittlerweile zahlreiche Studien zur Messung der HRV gibt. Allerdings fehlt es noch an wirklich aussagekräftigen Ergebnissen. Dies liegt oft daran, dass entweder die Anzahl der Studienteilnehmer zu gering ist oder die Studien nicht den Goldstandard wissenschaftlicher Forschung – die doppelt-verblindete und randomisierte Methodik – erfüllen. Eine hundertprozentige Sicherheit der Ergebnisse gibt es daher nicht, jedoch lässt sich ein Trend erkennen.
Inzwischen existieren einige Metaanalysen, die als besonders hochwertiges Studiendesign gelten, weil sie Ergebnisse aus mehreren Studien zu einem Thema zusammenfassen. Ein Beispiel hierfür ist die Metaanalyse aus dem Jahr 2018, die einen Einfluss von Dauerstress auf die HRV und eine damit verbundene Unterdrückung des Parasympathikus nachweisen konnte. Darüber hinaus haben Neuroimaging-Studien, also Untersuchungen, die Bildgebungsverfahren des Gehirns nutzen, Zusammenhänge zwischen der HRV und spezifischen Gehirnarealen aufgezeigt, die in die Bewertung von Stresssituationen involviert sind. Dieser Zusammenhang ist besonders faszinierend, da er nahelegt, dass die HRV nicht nur Aufschluss über die physische Stressresistenz des Körpers gibt, sondern auch über unsere mentalen Kapazitäten, wie wir Stresssituationen bewerten und verarbeiten.
Was gilt nun als normaler Wert für die HRV und ab wann ist sie als zu niedrig einzustufen?
Zu dieser Frage existieren Metaanalysen, wie etwa eine aus dem Jahr 2012, die zu dem Schluss kam, dass ein Wert unter 14,7 Millisekunden – ein durchaus sehr niedriger Wert – als “bedenklich “not good” angesehen wird. „Nicht gut“ in diesem Kontext bedeutet gesundheitlich bedenklich und mit einem erhöhten Sterberisiko verbunden.
Eine weitere umfangreiche Studie, die ARIC-Studie mit 900 Teilnehmern, ergab, dass eine niedrige HRV das Risiko für koronare Herzerkrankungen erhöht und wahrscheinlich auch die Sterblichkeit, beispielsweise durch Herzinfarkte, steigert.
Allerdings muss man berücksichtigen, dass Korrelation nicht zwingend Kausalität bedeutet. Die Ergebnisse könnten theoretisch auch zufällig sein. Es ist äußerst herausfordernd, wissenschaftlich nachzuweisen, dass ein direkter Zusammenhang besteht und eine durch chronischen Stress bedingte niedrige HRV tatsächlich für Herzerkrankungen und eine erhöhte Sterblichkeit verantwortlich ist. Viele Faktoren wie Alkoholkonsum, Schlafqualität, Rauchen und Körpergewicht können die HRV beeinflussen, was im Studiendesign oft schwer zu berücksichtigen ist.
Zudem ist die HRV stark individuell geprägt, abhängig vom Alter und in großen Teilen auch genetisch bestimmt, was einen Vergleich zwischen verschiedenen Studienteilnehmern erschwert.
Wie funktioniert die HRV Messung?
Die klassische Methode zur Messung der HRV ist das Elektrokardiogramm (EKG). Bei einem EKG werden dem Patienten mehrere Elektroden am Brustkorb sowie an Händen und Füßen angebracht, um die elektrischen Impulse des Herzens zu erfassen. Aus den sogenannten R-R-Intervallen (s. oben) wird dann die HRV berechnet.
Grafisch dargestellt werden kann dies mithilfe der sogenannten Spektralanalyse. Dieses hochpräzise Verfahren erlaubt es, die Frequenzanteile, aus denen sich die Herzfrequenzvariabilität zusammensetzt, detailliert aufzuschlüsseln. So lässt sich ein genaues Verhältnis von Sympathikus- zu Parasympathikus-Aktivität ermitteln. Für alle, die tiefer in die Materie einsteigen möchten, finden sich weitere Informationen in den Links der Quellenangabe.
Inzwischen bieten auch immer mehr Fitness-Tracker und Smartwatches die Möglichkeit, die HRV zu messen. Diese Geräte nutzen in der Regel optische Sensoren oder Beschleunigungsmesser, um die Herzfrequenz zu erfassen und daraus die HRV zu berechnen. Allerdings kann die Genauigkeit dieser Geräte schwanken, da sie von Bewegungen, der Körperhaltung und externen Einflüssen beeinträchtigt werden kann.
Studien haben gezeigt, dass diese mobilen Geräte bereits recht zuverlässige Messungen liefern, jedoch mit Einschränkungen. Die meisten Geräte messen die HRV hauptsächlich nachts, um Störfaktoren wie Bewegungen zu minimieren und bieten daher keine kontinuierliche Überwachung der HRV, z.B. während des Tages.
Ein weiteres Problem ist die mangelnde Standardisierung der Messverfahren. Unterschiedliche Geräte und Marken können daher abweichende Werte liefern. Zudem besteht das Risiko von Fehlmessungen, da nicht immer jeder Herzschlag korrekt erfasst wird, was zu ungenauen HRV-Werten führen kann.
Einige wenige Smartwatches verfügen über die Funktion, ein Ein-Kanal-EKG aufzuzeichnen und daraus die HRV zu berechnen. Diese Geräte sind in der Regel genauer, bieten jedoch ebenfalls keine Möglichkeit zur kontinuierlichen Aufzeichnung, da für die Messung eine dauerhafte Berührung der Uhr erforderlich ist – eine Praxis, die im Alltag unrealistisch ist.
Es zeigt sich also, dass trotz der technologischen Fortschritte das klassische 24-Stunden-EKG durch einen Arzt nach wie vor die genaueste Methode zur Messung der HRV ist.
Warum ist die HRV relevant?
Warum könnte es sinnvoll sein, seine HRV bestimmen zu lassen?
Zunächst kann die Analyse der HRV ein tieferes Verständnis für anhaltende Belastungen und chronischen Stress bieten.
Obwohl die HRV eine Momentaufnahme darstellt, die üblicherweise die letzten 24 Stunden abdeckt, deutet eine wiederholte Überaktivierung des Sympathikus und eine Unterdrückung des Parasympathikus auf ein hohes Stresslevel hin. Dieses könnte sich nicht nur über Tage, sondern auch über die letzten Wochen, Monate oder Jahre erstrecken. So wird die HRV zu einem wertvollen Instrument, um frühzeitig Langzeittrends, wie die Entwicklung eines Burnouts, zu erkennen und Gegenmaßnahmen einzuleiten.
Die Analyse einer zu niedrigen HRV bietet darüber hinaus die Möglichkeit zur Intervention. Durch Biofeedbacktraining kann man lernen, die HRV mittels Achtsamkeit, Meditation oder Atemübungen positiv zu beeinflussen und zu steigern. Diese Technik wird insbesondere in der Therapie psychischer Erkrankungen eingesetzt. Studien aus den USA zeigen, dass Depressionen, Burnout, Angststörungen und Schlaflosigkeit erfolgreich damit behandelt wurden.
Im Sportbereich hilft die HRV, Trainingsbelastungen zu kontrollieren und Überlastungen vorzubeugen. Eine hohe HRV signalisiert eine gute Regeneration und Trainingsbereitschaft, während eine niedrige HRV auf Überlastung hinweisen und eine Erholungsphase nahelegen kann. Untersuchungen haben ergeben, dass Athleten mit einer hohen HRV bessere Leistungen erbringen und schneller regenerieren, während eine niedrige HRV mit Übertraining und Stress korreliert, was sich negativ auf die Leistung auswirken kann.
Zuletzt wird die HRV auch im medizinischen Sektor zunehmend erforscht, unter anderem im Zusammenhang mit körperlichen Erkrankungen. Studien haben einen Zusammenhang zwischen einem Abfall der HRV und einem erhöhten Risiko für plötzlichen Herztod nach Herzinfarkten, dem Entwickeln einer Blutvergiftung bei infektiösen Erkrankungen oder der Wahrscheinlichkeit eines tödlichen Ausgangs nach traumatischen Unfällen festgestellt.
Die Vielfalt der Anwendungsbereiche für die HRV wird also immer größer, und die Forschung auf diesem Gebiet schreitet kontinuierlich voran.
Was halten Sie von der HRV? Würden Sie eine Messung beim Arzt in Erwägung ziehen oder setzen Sie bereits auf mobile Tracker?
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Quellenangaben:
https://medium.com/terraapi/measuring-hrv-optical-ppg-vs-ecg-ekg-47194389ff6d
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0002914987907958
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19592027/
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19680545/
HRV als “Momentanwert” kenne ich aus dem Sport zur Ermittlung des Grenzpulses den ich erreichen muss für einen Trainingseffekt. Das ist einfacher und angenehmer als die Laktatmessung und “nicht invasiv”. Leider fehlt dieses Feature meiner aktuellen Trainingsuhr aus dem unteren Mittelklassebereich.
Eine permanente Überwachung finde ich übertriebene Selbstvermessung. Während ein Grenzpuls mit Variabilität Null leicht fest zu setzen ist fehlen mir Werte wieviel Variabilität für welchen Menschen normal ist.
Metastudien sind für mich immer die Aussage: es gibt noch nichts und der Durchschnitt zweifelhafter Studien bleibt zweifelhaft.Daran ändert Sie auch nichts wenn sie jetzt widersprechen weil Metastudien in der Medizin beliebt sind.
Man sollte sich von solchen Messungen nicht verrückt machen lassen.
Ich hatte einmal Anfälle, wo das Herz extrem stark im Brustkorb herumwerkelte. Ein Arzt stellte nach einem EKG die Diagnose – dass ich vermutlich psychische Probleme habe und verschrieb mir ein starkes Beruhigungsmittel.
Ich nahm das Zeug nicht, weil ich mich psychisch gesund empfand.
Nach ca. einem halben Jahr fiel mir auf, dass ich diese Probleme mit dem Herzen immer nur genau an solchen Tagen hatte, wo ich vorher mit dem Lösemittel Ethylacetat gearbeitet hatte.
Ab diesem Zeitpunkt benutzte ich immer eine Gasmaske, wenn ich mit diesem Lösemittel arbeitete – und hatte dann nie mehr Herzprobleme.
Dieses Beipiel zeigt, dass auch EKG-Messungen zu falschen Schlussfolgerungen führen können.
off topic:
Bei Frauen machte es immer einen großen Eindruck wenn ich sie bei solch einem Anfall um eine Hand bat, weil ich ihnen etwas zeigen wolle. Die Hand legte ich auf meine Brust und sagte sehr treuherzig “So schlägt mein Herz, wenn ich dich sehe”
Dieser Scherz kam immer gut an.
HRV ist im Hype-Cycle gerade auf dem Peak überzogener Erwartungen
schreit dieser Artikel geradezu heraus. Heute wird fast jeden Tag ein neuer Gipfel in irgend einem Hype-Zyklus erreicht und es gibt Hype-Zyklen für fast alles, für Künstliche Intelligenz und Grosse Sprachmodelle etwa, für Autonomes Fahren, für Longevity (Langes gesundes Leben) und eben auch für Fitness- und Gesundheitsindikatoren.
Immer wenn man den Höhepunkt eines Hype-Zyklus gerade erreicht, muss man sich fragen, wie die Langzeitperspektive für das gehypte Gut aussieht. Hier stellt sich also die Frage: Welche Rolle wird HRV in 10 oder 20 Jahren in meinen Leben spielen. Mir selber, der solche Hype-Zyklen seit vielen Jahren verfolgt, scheint das ziemlich klar: Irgendwann werden viele Menschen solche Vitalfunktionen und Gesundheitsindikatoren ständig von einem kleinen implantierten Gerät oder auch nur von einer Health-Watch verfolgen lassen und der persönliche superintelligente Assistent, den in Zukunft jede Person immer im Hintergrund zur Verfügung hat, der wird seine Schlüsse daraus ziehen und er wird viel bessere Schlüsse ziehen als jeder noch so gute Hausarzt, weil der superintelligente persönliche Assistent Zugang zu allen Daten der von ihm betreuten Person hat inklusive von sehr persönlichen Daten wie seiner Arbeitssituation, seinem sozialen Umfeld und und …
Fazit: Es kommen Zeiten auf uns zu wo Maschinen unsere besten Freunde/Pfleger/Ratgeber/Partner werden und wo viele Menschen sagen werden:
Wer die Menschen kennt , der liebt seine persönliche digitalen Assistentin
oder auch
Wozu brauch ich Menschen, wenn ich doch einen digitalen Freund habe, der in allem besser ist.
Auch ohne Fittnessuhr kann man seinen “Trainingszustand” überprüfen.
Man messe den Ruhepuls. Mache 10 Kniebeugen, also als Beispiel:
Ruehpuls 80. Nach 10 Kniebeugen beträgt er 88.
Ideal wäre jetzt, wenn er nach 2 Minuten wieder auf 80 zurückgehen würde.
Je älter man wird und je schlechter der Trainingszustand ist, desto länger braucht es, bis der Ruhepuls wieder ereicht wird.
Aus diesem Grunde ist ein Intervalltraining sehr wirksam. Es ist einem Dauertraining vorzuziehen.
@Nicker: erstaunlich vernünftiger Kommentar von ihnen. Sie lernen noch dazu. Das ist gut.
Martin Holzherr,
Ein Lob von Ihnen, das baut auf.
Als ehemaliger Rennruderer habe ich nur aus dem Nähkästchen geplaudert.
Für die Älteren unter uns stellt sich die Frage, wie bleibe ich lange fit. Mit der Fitnessuhr geht das nicht. Auch mit einem neuen modischen Sportdress geht das auch noch nicht. Man muss sich am Angang plagen. Frau Heckl lächelt auf dem Foto so entspannt. Nach einer Trainigsrunde tut sie das nicht mehr. Und die Schweißtropfen, die fehlen auch.
Also Leute, die Fitnessuhr allein garantiert noch keine Fitness.
Man muss den inneren Schweinehund überwinden können und wollen.
@Nicker Bei Ruhepuls von 80 erwarte ich nach 10 korrekt ausgeführten Kniebeugen eher Puls 100 bis 120.
Golgafrincham-Reinzucht
Für Hobbysportler trifft deine Einschätzung zu.
Ich war damals 17 Jahre alt und austrainiert. Das war ein Test, der von einem Sportarzt kurz vor der Regatta durchgeführt wurde.
Und es war weniger wichtig, wie hoch der Puls nach den 10 Kniebeugen war, denn das hängt von der Geschwindigkeit ab, mit der die Kniebeugen gemacht werden, sondern aussagekräftig ist die Zeit, nach der man wieder seinen Ruhepuls hat.
@Nicker
Wir können uns darauf einigen dass 80 nicht der Ruhepuls sondern der vor der Messung war. Mein Ruhepuls liegt zwischen 55 und 60, vor dem Start zu einem Volkslauf gerne auch schon Puls 90 bis 100. Ist immer noch ein wenig aufregend.
Für einen austrainierten Ruderer bei dem Zusammenhang von Herzvolumen und Ruhepuls würde ich als Hobbysportler weniger als 50 erwarten. Die Methode mit den Kniebeugen kenne ich von der BW das ist fast ein halbes Jahrhundert her. Hab es heute morgen probiert, aber die verwendete Pulsuhr ist bei der Handgelenksmessung ungenau bis unbrauchbar. Puls 72 nach langsamen Kniebeugen, nach dem Zähneputzen 110 während der Beobachtung fallend auf 66 was dem ertasteten Wert näher kommt.
Ohne externe Sensoren dürften die meisten Uhren die HRV anbieten ähnliche “Schätzeisen” sein und die Auswertung zwischen nutzlos oder schädlich wenn geglaubt.
Wünsche Dir weiterhin ein sportliches gesundes Leben ganz ohne Fitnessuhr.
Golgafrincham-Reinzucht,
genau betrachtet hast du Recht. Es war der Puls vor den Kniebeugen.
ich habe meistens Puls 76.
Darunter fast nie.
Immerhin bin ich mit dem jetzt schon 77 Jahre alt geworden, jogge jeden Tag .
Dir wünsche ich auch ein sportlich sorgenfreies Leben,