4: Kardiovaskuläre Indikatoren 1

vegetatives (autonomes) Nervensystem

die Herzaktivität:

• Schlagfrequenz

• Kontraktionskraft

• Leistungsgeschwindigkeit

hemmt Herzaktivität

• Verringerung der Schlagfrequenz

• Verringerung der Leistungsgeschwindigkeit

beides!

− Blutdrucksteigt-> Herzschlaglangsamer

− Blutdruck sinkt-> Herzschlag schneller

− Einatmen-> Herzschlagschneller

− Ausatmen-> Herzschlag langsamer

genannt respiratorische Sinusarrhythmie (RSA)

• HRV = Variabilität des Abstandes aufeinanderfolgender Herzschläge beschrieben auf Basis von BPM oder IBI-Werten*

• Spiegelt kurzfristige Zu- und Abnahmen der Herzschlagfrequenz infolge verschiedener Regulationsmechanismen wider (z.B. Blutdruckregelung)

• Besonders häufig eingesetzter Indikator zur Erfassung kardiovaskulärer Beanspruchungsreaktionen

* Bezeichnung „Herzratenvariabilität“ streng genommen nur bei Verwendung der BPM-Metrik korrekt (sonst „Herzperiodenvariabilität“)

• Basis: Zeitreihe von RR-Intervallen (gemessen in BPM oder IBI)

•  Maße im Zeitbereich (time domain)

  • statistische Streuungsmaße für Zeitreihe aufeinander folgender RR-Intervalle

• Maße im Frequenzbereich (frequency domain)

  • Power einzelner Frequenzbereiche im Frequenzspektrum der Zeitreihe aufeinander folgender RR-Intervalle

  
  

•  Erfassung der Schwankungen der einzelnen gemessenen Zeitabstände zwischen R-Zacken um den gemeinsamen Mittelwert

•  z.B. Varianz, Standardabweichung oder Variationskoeffizient der gemessenen Intervalle (= Ausmaß der gesamten Variabilität der R-Zacken Abstände)

  
  

  Problem von Nicht-Stationarität (langsame Verschiebungen des mittleren

  Niveaus haben relativ großen Einfluss)

• −  Allgemeine Beschreibung der Streuung der Intervalle mit unterschiedlicher Sensitivität für kurz- bzw. langfristige Veränderungen

• −  keine Möglichkeit der Differenzierung von Effekten verschiedener Einflussfaktoren (z.B. Atmung, Blutdruckregulation)

•  Alternative: Beschreibung der HRV im Frequenzbereich

•  Zerlegung der beobachteten Gesamtvariation in der Zeitreihe der Herzschlagabstände in Variationsquellen bestimmter Frequenz und Stärke

•  Zuordnung der ermittelten Frequenzkomponenten zu den bekannten Regulationsmechanismen, die die Herzrate beeinflussen

•  Identifizierung besonders sensitiver Quellen der beanspruchungsbedingten Veränderungen

Erste Belege für Sensitivität der HRV auf Basis von frühen Laborstudien mit Varianzmaßen (z.B. Kalsbeek & Ettema, 1963; Blitz et al., 1970; Hitchen et al., 1980; Mulder & Mulder-Hajonides van der Meulen, 1972)

Klassisches Experiment zur Sensitivität von Frequenzkomponenten und besonders der 0.1 Hz-Komponente von Mulder & Mulder (1981)

• − Barorezeptor-Reflex zur Blutdruckregulation: Aktivation der Baro(Druck-) rezeptoren in der Aorta führen zu Abnahme sympathischer und Zunahme parasympathischer Effekte auf die Herzaktivität; Reduktion der Aktivation der Barorezeptoren hat umgekehrten Effekt

•  Hypothese: Mentale Beanspruchung führt zu einer Defensivreaktion im Sinne von Aktivierung, d.h.

  − Erhöhung von HR und Blutdruck

  − Abnahme der Sensitivität des Barorezeptorreflexes (gleiche Unterschiede im systolischen Blutdruck führen zu geringeren Veränderungen in der HR -> Reduktion der 0.1 Hz Komponente).