Welche Verfahren werden für die Auswertung eingesetzt
Die HRV wird einmal als statistisches Phänomen betrachtet; d.h. es werden Aussagen über die Zusammenhänge von zeitlichen Abständen der einzelnen Herzschläge zueinander (RR Intervall) etc. berechnet. Zum anderen wird der Herzschlag als Frequenzphänomen aufgefasst; d.h. der Herzrhythmus wird in einzelne Schwingungskomponenten zerlegt und es wird analysiert welche Art von Schwingungen (Frequenzen) zu finden sind, welchen nervalen Aktionen sie zugeordnet sind und in welchen Beziehungen sie zueinander stehen.
Zur Erfassung der Zeitparameter übliche Verfahren
Zeitparameter werden in Form von Tachogramm, Histogramm und im sog. Poincaré oder Lorenz Plot im zweidimensionalen Koordinatensystem mit Abszisse (x-Achse) und Ordinate (y-Achse) üblicherweise dargestellt.
Tachogramm
Beim Tachogramm wird auf der X-Achse die Zeit und auf der Y-Achse die RR-Abstände in Millisekunden (ms) aufgetragen. Ausgehend vom ersten „R“ wird der Abstand zum nächsten „R“ ermittelt und als Kurvenpunkt auf der Y-Achse dargestellt. Wäre nun der Abstand von einem „R“ zum nächsten immer gleich, so hätten wir im Ergebnis eine gerade Linie da die Punkte alle auf der gleichen Höhe der y-Achse aufgezeichnet wären. Sind die Abstände unterschiedlich, so entsteht eine mehr oder weniger gezackte Kurve aus der sowohl der Unterschied „R“ zu „R“ als auch in welcher Bandbreite sich der „RR-Abstand“ in der Messdauer bewegt sofort ersichtlich ist. Das gleiche Verfahren ist zur Darstellung des Herzfrequenzverlaufes üblich.
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Grafik: Tachogrammgrafik aus HRV Software von bioSign
Histogramm
Im Histogramm sehen wir wie oft eine Herzschlagfrequenz oder die Herzschlagabstände – RR in der Messdauer auftreten. Dazu wird auf der x-Achse die Herzschlagfrequenz oder die RR-Abstände aufgetragen und auf der y-Achse die Anzahl. Aus Praktikabilitätsgründen werden dabei die Herzfrequenzen bzw. die RR-Abstände in Klassen eingeteilt. In der Regel umfasst eine Herzfrequenzklasse 2 oder 5 Herzfrequenzen; d.h. es werden z.B. die Herzfrequenzen 58-59 bzw. von 63-67 usw. als „eine Herzfrequenz“ betrachtet; die RR-Abstände in Klassen von 25 oder 50 ms. Als Grafik entsteht in unserem Koordinatensystem eine mehr oder minder breite auf- und absteigende „Treppe“. An der Form dieser Treppe ist erkennbar, wie weit die Spannweite der Herzfrequenz bzw. RR-Abstände reicht und wie die Verteilung der einzelnen Herzfrequenz- bzw. RR-Klassen aussieht; z. B. sind viele schnelle und wenige langsame Herzschläge während der Messung erfolgt oder besteht eine gleichmäßige breite Verteilung.
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Grafik: Histogrammgrafik aus HRV Scanner von bioSign
Poincaré-Plot
Das Poincaré-Diagramm ist ein geometrisches Verfahren aus der nichtlinearen Dynamik und stellt die Korrelation zwischen aufeinanderfolgenden RR-Intervallen (oder Herzfrequenzen) dar. Auch beim Poincaré-Plot handelt es sich um eine Analyse von Zeitparametern. Im Koordinatensystem werden sowohl auf der x-Achse als auch auf der Y-Achse die Herzschlagabstände - RR in Millisekunden (oder die Herzfrequenz in bpm) aufgetragen. Die erste RR-Wert wird als x-Wert, der folgende als y-Wert des ersten Herzschlages bzw. des ersten RR-Abstand aufgetragen. Für den Folgewert ist nun der letzte y-Wert der x-Wert.
Die Form sowie die Quer- und Längsausdehnung der sog. Punktwolke lässt aussagen über Aktivitätsniveau von Parasympathikus und Sympathikus und die generelle Regulationsfähigkeit zu - außerdem lassen sich sehr gut Artefakte erkennen – diese werden abseits der Punktwolke dargestellt.
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Frequenzbereichsanalyse
Alles ist in Bewegung, pulsiert mit einer bestimmten Frequenz. Nahezu alle Vorgänge sind jedoch nicht durch einheitliche Frequenzen beschreibbar. Es handelt sich vielmehr um ein Konglomerat sich überlagernder Schwingungen. Beim Organismus wird dies durch den Herzschlag am deutlichsten. Das Herz schlägt in der Minute ca. 60mal – es schlägt mit einer Frequenz von ca. 1 Hertz. Im Herzschlag sind jedoch u. a. auch Frequenzen von Sympathikus und Parasympathikus zu finden. Der Sympathikus ist in einem Frequenzband von ca. 0,04 bis 0,15 Hertz angesiedelt. Parasympathische Aktivitäten finden sich vorwiegend zwischen 0,15 Hz bis 0,4 Hz. Es besteht aber hinsichtlich der Frequenzen keine strikte Trennung. Im Bereich über 0,15 Hertz gibt es keine sympathische Aktivität aber sehr wohl im Bereich weit unter 0,15 Hertz parasympathische. Der Atemvorgang ist nahezu ausschließlich parasympathisch veranlasst. Bei langsamer tiefer Atmung – < 9 Atemzüge p. Min. - finden sich deshalb auch parasympathische Anteile im Frequenzbereich weit unter 0,15 Hz.
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Fast Fourier Transform (FFT)
Mit der FFT werden diese unterschiedlichen Frequenzen sichtbar gemacht.
Grafik: Frequenzanalyse = Signalzerlegung in einzelne Frequenzen (Quelle: Dissertation Andrea Horn, Bochum 2003)
Grafik: FFT-Grafik aus HRV-Scanner von bioSign
Grafik: FFT-3D Grafik aus HRV-Scanner von bioSign
