Herzschlagvariabilität: Gesunde Unregelmäßigkeit         

„Ein gesundes Herz schlägt gleichmäßig, fast wie im Takt eines Metronoms“. Zweifellos sind grobe Unregelmäßigkeiten des Herzrhythmus, wie sie als Aussetzer Stolperer oder zusätzliche Herzschläge bei der EKG-Ableitung auffallen,  ernst zu nehmende Gesundheitsrisiken, wie in der Medizin  seit langem bekannt ist. Dennoch unterliegen wir einem weit verbreiteten Irrtum, wenn wir der obigen Feststellung zu sehr vertrauen.  

Ein gesundes Herz schlägt vielmehr ungleichmäßig, wenngleich keineswegs chaotisch. Es variiert seine Schlaggeschwindigkeit  permanent leicht nach einem bestimmten intrinsischen Verlaufsmuster, das sich bei näherer Betrachtung aus einem Gemisch von schnellen und langsameren Variationen der Schlagfrequenz zusammensetzt.  Während sich jedoch die Kardiologie verständlicherweise vorwiegend auf die groben Schlagunregelmäßigkeiten fokussierte, blieb die Bedeutung  dieser  feinen Variationen in der zeitlichen Abfolge des Herzschlags lange Zeit entweder unbeachtet oder sie wurden sogar  als Messungenauigkeiten oder Artefakte angesehen.

Es war die gemeinsame Task Force der europäischen Gesellschaft für Kardiologie und nordamerikanischen Gesellschaft für Kardiologie und Elektrophysiologie, die 1996 das Interesse an der intensiven Erforschung dieses Phänomens weckte und den Grundstein für die weltweite Anerkennung der Analyse der Herzschlagvariabilität als eines der vielversprechendsten und zukunftsträchtigsten Verfahren zur Beurteilung des Gesundheits- und Fitnesszustandes sowie sich anbahnender Gesundheitsgefährdungen legte. Bis heute wurde weltweit in mehreren Tausend wissenschaftlichen Studien die Bedeutsamkeit und Aussagevalidität der unter den Bezeichnungen Herzschlagvariabilität oder Herzratenvariabilität (HRV) bekannt gewordenen Messmethode in unterschiedlichen Lebensbereichen überprüft und belegt.

Aktuelle Anwendungsfelder der HRV

Über das Buch

Das Buch vermittelt dem Leser in fünf Hauptteilen einen kompetenten und umfassenden und Überblick über den aktuelle Forschungs- und Entwicklungsstand auf dem Gebiet der Analyse der Herzschlagvariabilität.

Es spannt einen weiten Bogen von den physiologischen Grundlagen des Phänomens der Herzschlagvariabilität, über aktuell verfügbare Messmethoden für unterschiedliche Anwendungszwecke, bis hin zu den aktuellen Anwendungsfeldern in verschiedenen Lebensbereichen wie Gesundheit, Stressverarbeitung, Arbeitsumwelt, Fitness und Sport.

Das Buch eignet sich sowohl als Standardwerk für wissenschaftlich Interessierte wie auch als wertvolle und zuverlässige Informationsquelle für Personen, die primär an den vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten des Verfahrens interessiert sind.

Physiologische Grundlagen: Das autonome Nervensystem, Kontrollorgan aller Körperprozesse

Ein Verständnis des Phänomens der Herzschlagvariabilität ist ohne grundlegende Kenntnisse der Funktionsweise des autonomen Nervensystems, als dem zentralen Kontrollorgan aller Körperprozesse, nicht möglich. Daher setzen sich die Autoren im ersten Hauptteil des Bandes fundiert und detailliert, aber auch in einer für den Laien verständlichen Form damit auseinander, auf welchem Wege dieses in unserem Gehirn angesiedelte System unsere Gesundheit und unser Wohlergehen beeinflusst. Dabei zeigen sie auch anhand zahlreicher Forschungsbefunde auf, wie stark sich die beiden Hirnseiten bei der autonom-nervösen Kontrolle der Körperprozesse unterscheiden und welche Auswirkungen interindividuelle Variationen dieser Kontrollprozesse auf unsere Krankheitsanfälligkeit und Gesundheit haben. 

Messmethoden der Herzschlagvariabilität

Der zweite Hauptteil des Bandes ist einer ausführlichen und praxisnahen Darstellung der aktuellen Analysemethoden und Messparameter der Herzschlagvariabilität vorbehalten. In einem messtechnisch ausgerichteten Abschnitt befassen sich die Autoren zunächst mit den wichtigsten methodischen und technischen Voraussetzungen, die für eine adäquate Ableitung und Analyse der Herzratenvariabilität unabdingbar sind. Anschließend geben sie einen Überblick über ein breites Spektrum aktuell verfügbarer spezifischer Messverfahren für unterschiedliche Anwendungszwecke und gehen konkret auf Interpretationsstrategien ein.  

Stressdiagnostik

Die Anwendung der HRV-Analyse im Rahmen der Stressdiagnostik ist Thema des dritten Hauptteiles des Bandes. Anhand zahlreicher Beispiele aus der Praxis zeigen die Autoren zunächst auf, welche neuen Möglichkeiten die Anwendung der HRV-Analyse im Rahmen der Diagnostik von Stressbelastung und Stressverarbeitung bietet. Sie gehen dabei unter anderem konkret  der Frage nach, welche Auswirkungen unterschiedliche Stressarten wie akuter und chronischer Stress, Arbeitsstress und frühkindlicher Stress auf die autonom-nervösen und neuroendokrinen Regulationsmechanismen des Körpers haben. Außerdem zeigen sie anhand von HRV-Messungen auf, wie sich interindividuelle Unterschiede in der autonom-nervösen Stressreaktivität auf das Auftreten von körperlichen Beschwerden, psychischen Störungen und psychosomatischen Erkrankungen, aber auch auf die Persönlichkeit und Befindlichkeit der betroffenen Individuen auswirken.

Gesundheitsvorsorge und Früherkennung von Gesundheitsrisiken

Ein wesentlicher Teil des Buches befasst sich mit der Anwendung der HRV-Analyse im Gesundheitsbereich. Hier  besteht das mit Abstand größte und bedeutsamste Potenzial des Verfahrens unbestreitbar im Rahmen der Gesundheitsvorsorge und der Risikofrüherkennung. Die Autoren geben daher einen Überblick über aktuelle Befunde zur Risikofrüherkennung im Rahmen der primären Prävention sowohl bei klinisch noch völlig unauffälligen Personen wie auch bei Personen, die zum Beispiel aufgrund ihres Lebensalters oder von Vorerkrankungen ein erhöhtes Gesundheitsrisiko aufweisen, und stellen Zusammenhänge der HRV-Analyse zu traditionellen medizinischen Risikofaktoren dar. Im Rahmen der sekundären Prävention stellen sie darüber hinaus aktuelle Befunde zur Anwendung der HRV-Analyse im Rahmen der Verlaufsprognose bei Postinfarkt-Patienten dar.Umfangreiche internationale Verlaufsstudien an mehreren Tausend Teilnehmern weisen übereinstimmend darauf hin, dass das Verfahren offensichtlich in der Lage ist, aufkommende Gesundheitsgefährdungen bereits zu einem Zeitpunkt zu erkennen, zu dem traditionelle Risikomarker oft nur bedingt in der Lage sind. 

Therapiekontrolle

In einem weiteren Abschnitt geben die Autoren einen Überblick über Möglichkeiten und bisherige Anwendungen der HRV-Analyse im Rahmen der Effizienzkontrolle von psychologischen, medizinischen und pharmakologischen Interventionsmaßnahmen  wie bewegungsorientierte Rehabilitationsprogramme, Akupunktur, Entspannungs- und Biofeedbackverfahren, operative Eingriffe, Pharmakotherapie und experimentelle Verfahren.

Sport und Fitness

Der letzte Teil des Bandes enthält schließlich einen ausführlichen Überblick über die zurzeit vorliegenden Befunde zur Anwendung der HRV-Analyse im Rahmen von Sport und Fitness. Die Autoren zeigen dabei auf, in welchem Maße die HRV-Analyse dazu geeignet ist, den körperlichen Fitness- und Trainingsstatus von Personen aus der Allgemeinbevölkerung zu charakterisieren und die Auswirkungen von regelmäßiger sportlicher Betätigung, aber auch von unterschiedlichem Bewegungsverhalten im Alltagsleben auf den körperlichen Fitnesszustand nachzuweisen.

Darüber hinaus stellen sie Untersuchungsbefunde  dar, die die Effizienz der HRV-Analyse bei der Kontrolle von systematischen Trainingsprogrammen belegen, und zwar sowohl bei Freizeit- wie auch bei Leistungssportlern.

Schließlich beschreiben sie in einem letzten Abschnitt anhand einer Vergleichsuntersuchung zwischen unterschiedlich gut trainierten Personen ein neues, vielversprechendes Verfahren zur Beurteilung der Regenerationsfähigkeit des Herz-Kreislaufsystems  nach körperlicher Belastung in Abhängigkeit vom Trainingszustand.

Auszug aus dem Vorwort

von Prof. Dr. med. Joachim Ernst Fischer  (Direktor des Mannheimer Institut für Public Health, Medizinische Fakultät Mannheim, Universität Heidelberg)

„Die beiden Autoren des vorliegenden Bandes haben in vorderster Front an der Forschung zu den Ursachen der gesunden Unregelmäßigkeit und zur praktischen Analyse und Auswertung gewirkt. .…. Die Autoren können dabei nicht nur auf einen großen Fundus eigener Forschungsarbeiten und technologischer Entwicklungen zurückgreifen, sondern zudem auf einen breiten Schatz bisher unveröffentlichter Daten aus ihren nationalen und internationalen wissenschaftlichen und anwendungsbezogenen Kooperationen.

Das Werk setzt einen Standard für alle Forscher und Anwender, die sich ernsthaft mit der Analyse der Variabilität des Herzschlags befassen. ….Längst hat die Analyse der Herzfrequenzvariabilität Einzug in den Alltag gefunden, sei es in Fitness-Studios als Kurzmessung oder als Biofeedback bei Seminaren für Führungskräfte. Manche der verfügbaren Auswertungen erinnern an das Lesen von Kaffeesatz oder das Wahrsagen aus Bleigießen an Silvester. Dieses Buch setzt dagegen einen wohltuenden Standard an wissenschaftlicher Sorgfalt, kritischer Auseinandersetzung mit dem Möglichen und konkreten Hinweisen für die praktische Anwendung.“ 

Über die Autoren

Prof. Dr. Werner  Wittling ist wissenschaftlicher Leiter des „Zentrums für Neurowissenschaftliche Forschung (ZNF gGmbH)“. Er war u.a. Inhaber der Lehrstühle für Physiologische und Klinische Psychologie (Universität Eichstätt-Ingolstadt) und Neuropsychologie (Universität Trier), Leiter der „Abteilung für funktionelle Magnetresonanztomograpie und Neuroimaging“ am Brüderkrankenhaus Trier sowie Gründer des „International Center for Integrative Neuroscience“ und des damit assoziierten Graduiertenkollogs am Wissenschaftskolleg der Alfried Krupp Stiftung Greifswald.

Seine Publikationen umfassen zahlreiche Buch- und Zeitschriftenveröffentlichungen zu Aspekten der Hirn- und Stressforschung  sowie zu physiologischen Grundlagen autonom-nervöser Regulationsprozesse, darunter auch die weltweit ersten Nachweise der differentiellen Rolle der beiden Hemisphären für die Kontrolle des autonomen Nervensystems und seiner Auswirkungen auf die Regulation von Körperprozessen.

Dipl.-Ing. Dr. Ralf Arne Wittling ist als technischer Leiter und Geschäftsführer der ZNF gGmbH und der angegliederten Entwicklungsgesellschaft „Neurocor Ltd & CoKG“ Bindeglied zwischen Grundlagenforschung und Produktentwicklung. Als Ingenieur und Entwickler hochvalider HRV-Berechnungsalgorithmen und Messsysteme verfügt er über mehrere internationale Patente und ist für die stetige Weiterentwicklung innovativer Produkte zuständig, die es Interessierten aus unterschiedlichen Anwendungsgebieten ermöglichen,  seriöse und valide HRV-Analytik zu betreiben

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