Herzfrequenzvariabilität: Wie sie gemessen wird und was sie aussagt

Die Herzfrequenzvariabilität oder Herzratenvariabilität (HRV) beschreibt, wie stark die zeitlichen Abstände zwischen aufeinanderfolgenden Herzschlägen schwanken. Die Herzfrequenz oder Herzrate (HR) dagegen gibt an, wie häufig das Herz pro Minute schlägt.

Anders als oft vermutet, schlägt ein gesundes Herz nicht völlig regelmäßig. Bei körperlicher Belastung oder Stress steigt die Herzfrequenz, in Erholungsphasen sinkt sie wieder. Dabei verändern sich die zeitlichen Abstände zwischen den Herzschlägen fortlaufend. Selbst bei gleichbleibender Herzrate können sie um 10 bis 30 Prozent schwanken.

Zur Bestimmung der HRV-Werte werden die zeitlichen Abstände zwischen aufeinanderfolgenden Herzschlägen ausgewertet. Diese Abstände werden als NN-Intervalle (normal to normal) bezeichnet. Aus der Schwankung vieler aufeinanderfolgender NN-Intervalle lässt sich die HRV berechnen.

Die Herzfrequenzvariabilität gibt Hinweise darauf, wie gut sich der Körper an verschiedene innere oder äußere Einflüsse anpassen kann. Sie gilt als Maß für die Regulation der Herzfrequenz durch das vegetative Nervensystem. Eine höhere HRV spricht in der Regel für eine gute Anpassungsfähigkeit des Körpers.

Der Sinusknoten ist der Haupttaktgeber des Herzens. Er gibt in rhythmischen Abständen elektrische Impulse ab, normalerweise etwa 60 bis 80 pro Minute. Der Sinusknoten reagiert dabei auch auf Impulse des vegetativen Nervensystems. Dessen zwei Gegenspieler, der Sympathikus und der Parasympathikus, versetzen den Körper je nach Situation in Anspannung oder Entspannung.

Bei körperlicher oder psychischer Belastung erhöht der Sympathikus unter anderem den Herzschlag und verringert die HRV. Unter Ruhebedingungen dominiert dagegen der Parasympathikus. Er senkt den Erregungszustand, verlangsamt den Herzschlag und erhöht die HRV.

Der Grund: Der Parasympathikus bremst den Herzschlag durch Nervenreize von Schlag zu Schlag in unterschiedlichem Ausmaß. Überwiegt der Sympathikus, wird der Herzschlag  gleichmäßiger und schlagunabhängig  durch Hormone in der Blutbahn angetrieben, weshalb die Variabilität sinkt.

Die Herzfrequenzvariabilität wird von vielen Faktoren beeinflusst. Dazu zählen unter anderem Alter, Geschlecht, körperliche Aktivität, Schlaf, Stress, Medikamente und Erkrankungen. Deshalb sollten HRV-Werte immer im individuellen Zusammenhang beurteilt werden.

Für eine HRV-Messung werden die zeitlichen Abstände zwischen den Herzschlägen erfasst und ausgewertet. Der Goldstandard ist die Elektrokardiografie (EKG). Je nach Fragestellung geschieht dies entweder in einem kurzen Zeitraum von fünf Minuten oder mit einem Langzeit-EKG über 24 Stunden.

Auch viele Fitness-Tracker, Sportuhren und Smartwatches bieten inzwischen eine HRV-Messung an. Anders als ein EKG erfassen sie die Herzaktivität nicht elektrisch, sondern messen mithilfe optischer Sensoren die Pulswelle am Handgelenk. Aus diesen Messdaten lässt sich die HRV berechnen.

Eine österreichische Studie zeigte, dass moderne Wearables die HRV zuverlässig berechnen können. Für eine medizinische Beurteilung der Herzfrequenzvariabilität ersetzen sie ein EKG jedoch nicht.

Die Herzfrequenzvariabilität wird sowohl in der Medizin als auch im Sport genutzt. Sie liefert Informationen darüber, wie das vegetative Nervensystem das Herz-Kreislauf-System reguliert.

In der Medizin wird die Herzfrequenzvariabilität unter anderem bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen untersucht. Sie kann Ärztinnen und Ärzten zusätzliche Hinweise für die Diagnose liefern. Auch bei der Abschätzung des Risikos für Komplikationen und der Beobachtung des Krankheitsverlaufs kann sie unterstützen.

Verminderte HRV-Werte werden unter anderem bei Herzinsuffizienz, Herzrhythmusstörungen oder nach einem Herzinfarkt beobachtet. Die HRV kann zusätzliche Informationen liefern.

Auch im Sport wird die Herzfrequenzvariabilität genutzt. Sie kann helfen, die Erholung nach dem Training einzuschätzen und die Trainingsbelastung besser an die aktuelle Belastbarkeit anzupassen, um zum Beispiel Übertraining zu vermeiden.

Sinken die HRV-Werte über mehrere Tage deutlich ab, kann das ein Hinweis darauf sein, dass der Körper noch nicht vollständig erholt ist. Steigt sie wieder auf das gewohnte Niveau, spricht das für eine gute Erholung. Die HRV sollte jedoch nie isoliert betrachtet werden, sondern immer zusammen mit dem persönlichen Befinden und weiteren Trainingsdaten.

Allgemeingültige Normwerte für die Herzfrequenzvariabilität gibt es nicht, da sie durch viele individuelle und äußere Faktoren beeinflusst wird. Zwar gibt es Referenzwerte, diese unterscheiden sich jedoch deutlich je nach Alter, Geschlecht und Bevölkerungsgruppe.

Höhere HRV-Werte werden zwar im Allgemeinen mit einer guten Anpassungsfähigkeit des Körpers in Verbindung gebracht, entscheidend ist jedoch immer die individuelle Einordnung. Aussagekräftiger als einzelne Messwerte ist häufig der persönliche Verlauf über einen längeren Zeitraum.

Einige Faktoren, die die Herzfrequenzvariabilität beeinflussen, lassen sich durch den Lebensstil verändern. Regelmäßiger Sport, Nichtrauchen, gute Stressbewältigung und ein gesundes Körpergewicht können die HRV positiv beeinflussen.

Menschen, die gut trainiert sind, haben in der Regel eine höhere HRV als Untrainierte. Besonders Ausdauertraining kann die HRV erhöhen. Dieser Zusammenhang gilt sowohl bei gesunden Menschen als auch bei Menschen nach einem Herzinfarkt, mit Herzinsuffizienz oder Typ-2-Diabetes.