Herzfrequenzvariabilität (HRV) im EKG
Die Herzfrequenzvariabilität ist die Schwankung der zeitlichen Abstände zwischen aufeinanderfolgenden Herzschlägen, gemessen an den R-R-Intervallen eines Sinusrhythmus. Sie spiegelt das Gleichgewicht zwischen sympathischem und parasympathischem Einfluss auf den Sinusknoten wider und nicht etwa eine Erkrankung des Herzens selbst.
EKG-Kriterien
| Merkmal | Was Sie bei HRV sehen |
|---|---|
| Aufzeichnungsdauer | Die Messung wird durch ihr Zeitfenster definiert. Die Kurzzeit-HRV nutzt 5 Minuten, der Referenzstandard 24 Stunden. Ein 10-Sekunden-12-Kanal-EKG ist für beides bei Weitem zu kurz. |
| Erforderlicher Rhythmus | Durchgehend Sinusrhythmus. Jeder Schlag muss aus dem Sinusknoten stammen — bei Vorhofflimmern ist die HRV bedeutungslos, weil die Schwankung dort die AV-Knoten-Überleitung abbildet und nicht den vegetativen Tonus. |
| SDNN | Standardabweichung aller normalen R-R-Intervalle in Millisekunden. Das übliche Gesamtmaß über 24 Stunden; Werte unter etwa 50 ms gelten als niedrig. |
| RMSSD | Quadratwurzel des mittleren quadrierten Unterschieds aufeinanderfolgender Intervalle. Sie bildet die kurzfristige, überwiegend parasympathische Schwankung ab und ist das Maß der Wahl für Aufzeichnungen von wenigen Minuten. |
| Umgang mit Extrasystolen | Vorzeitige Schläge und die auf sie folgenden Pausen müssen vor der Berechnung entfernt werden. Eine einzige übersehene Extrasystole kann das Ergebnis beherrschen. |
Woran Sie es erkennen
- Vergewissern Sie sich zuerst, dass der Rhythmus sinusal ist. Suchen Sie in Ableitung II vor jedem QRS-Komplex nach einer positiven P-Welle. Ist ein Schlag ektop, stimuliert oder flimmernd, lässt sich daraus keine HRV berechnen.
- Prüfen Sie, wie lang die Aufzeichnung ist. Ein Standard-12-Kanal-EKG läuft 10 Sekunden und liefert vielleicht 10 bis 15 Intervalle — genug, um eine Schwankung zu sehen, bei Weitem nicht genug, um sie zu quantifizieren.
- Markieren Sie auf einem Rhythmusstreifen aufeinanderfolgende R-Zacken und vergleichen Sie die Intervalle. Eine Sinusarrhythmie zeigt ein gleichmäßiges Länger- und Kürzerwerden, das dem Atemzyklus folgt.
- Für eine echte Messung nutzen Sie eine Aufzeichnung von mindestens 5 Minuten mit einer Schlagerkennung, die Sie überprüfen können, und entfernen Sie Extrasystolen samt der auf sie folgenden kompensatorischen Pausen.
- Bewerten Sie den Wert im Verlauf derselben Person und nicht gegen eine Bevölkerung. Die HRV schwankt zwischen Gesunden außerordentlich stark, sodass ein einzelner Wert für sich genommen sehr wenig aussagt.
Womit es verwechselt wird
| Sieht aus wie | Wie Sie es unterscheiden |
|---|---|
| Sinusarrhythmie | Nichts anderes — sie ist HRV, die groß genug ist, um mit bloßem Auge sichtbar zu werden. Die Schwankung ist phasisch, folgt der Atmung und ist völlig normal, besonders bei jungen Menschen. |
| Vorhofflimmern | Ebenfalls unregelmäßig, aber nicht sinusal: Es gibt keine P-Wellen, und die Unregelmäßigkeit ist chaotisch statt phasisch. HRV-Kennzahlen sind hier nicht anwendbar. |
| Häufige Extrasystolen | Die R-R-Intervalle schwanken, weil Schläge zu früh eintreffen, und nicht weil sich die Sinusfrequenz moduliert. Die Extrasystolen müssen vor jeder HRV-Berechnung entfernt werden. |
| Wandernder Vorhofschrittmacher | Unregelmäßig, mit wechselnder P-Wellen-Form. Der Erregungsursprung wandert, sodass die Intervalle nicht die Modulation des Sinusknotens abbilden. |
| Sinuatrialer Block oder Sinuspause | Ein abrupt ausfallender Schlag mit einer Pause, die ein Vielfaches der Grundzykluslänge beträgt, statt einer gleichmäßigen phasischen Schwankung. |
Fallstricke
- Ein 10-Sekunden-EKG kann Ihnen keine HRV-Messung liefern. Software gibt bereitwillig einen SDNN-Wert aus einem kurzen Streifen aus, und diese Zahl ist mit keinem publizierten Wert vergleichbar. Befunden Sie, was der Streifen zeigt — eine Sinusarrhythmie oder eben keine — und überlassen Sie die Kennzahl einer Aufzeichnung, die lang genug ist, um sie zu tragen.
- Bei Vorhofflimmern ist die HRV ungültig. Die R-R-Intervalle schwanken enorm, sodass die Zahlen groß ausfallen, doch sie beschreiben die AV-Knoten-Überleitung und nicht den vegetativen Tonus. Manche Geräte geben trotzdem einen Wert aus.
- Eine einzige Extrasystole samt der folgenden Pause verzerrt das Ergebnis stärker als die gesamte übrige Aufzeichnung. Die Bearbeitung der Schlagliste gehört zur Messung und ist keine wahlfreie Verfeinerung.
- Eine niedrige HRV ist bei vielen Erkrankungen ein Risikomarker, aber für keine davon spezifisch. Sie ist prognostische Information und keine Diagnose — und sollte auch nie als solche befundet werden.
- Ein Vergleich der HRV zwischen Personen ist nahezu bedeutungslos, solange nicht Alter, Körperlage, Tageszeit, Atemfrequenz und Medikation übereinstimmen. Aussagekraft haben die Verläufe innerhalb einer Person.
Warum es entsteht
Der Sinusknoten steht unter fortwährender, gegenläufiger vegetativer Kontrolle. Parasympathische Impulse über den Nervus vagus verlangsamen ihn innerhalb von ein bis zwei Schlägen und wirken schnell genug, um jeden Herzzyklus zu modulieren; sympathische Impulse beschleunigen ihn im Bereich von Sekunden. Die Atmung moduliert den Vagustonus, sodass die Frequenz während der Einatmung steigt und während der Ausatmung fällt — die respiratorische Sinusarrhythmie, der größte kurzfristige Anteil. Die Herzfrequenzvariabilität ist genau diese Modulation in Zahlen, und deshalb liest man sie als Fenster zur vegetativen Funktion und nicht zum Herzmuskel.
Warum es zählt
Eine verminderte Herzfrequenzvariabilität gehört zu den am besten belegten prognostischen Markern der Kardiologie: Sie sagt die Sterblichkeit nach Myokardinfarkt und bei Herzinsuffizienz voraus und sinkt bei diabetischer autonomer Neuropathie. Ihre Schwäche ist die Spezifität. Die HRV wird durch das Alter gesenkt, durch Betablocker, durch nahezu jede Erkrankung und schlicht durch das Aufstehen — ein niedriger Wert kennzeichnet also eine Patientin oder einen Patienten, dem es schlechter geht, ohne zu sagen, warum. Im 12-Kanal-EKG ist sie überhaupt kein befundbares Merkmal; befundbar ist nur die sichtbare Schlag-zu-Schlag-Schwankung, und die heißt Sinusarrhythmie.
Fragen
Lässt sich die Herzfrequenzvariabilität aus einem Standard-12-Kanal-EKG messen?
Nein. Ein 12-Kanal-EKG läuft 10 Sekunden und liefert vielleicht 10 bis 15 R-R-Intervalle, während die Kurzzeit-HRV über 5 Minuten und der Referenzstandard über 24 Stunden definiert ist. Auf einem 10-Sekunden-Streifen können Sie die Schlag-zu-Schlag-Schwankung sehen und als Sinusarrhythmie beschreiben, doch jede daraus berechnete Zahl ist mit publizierten Werten nicht vergleichbar.
Worin unterscheiden sich Sinusarrhythmie und Herzfrequenzvariabilität?
Sie beschreiben dasselbe Phänomen in unterschiedlichem Maßstab. Die Sinusarrhythmie ist die auf einem Streifen sichtbare phasische Frequenzschwankung; die Herzfrequenzvariabilität ist eben diese Schwankung, quantifiziert über eine längere Aufzeichnung. Die Sinusarrhythmie ist eine Beschreibung, die HRV eine Messung.
Bedeutet eine niedrige HRV eine Herzerkrankung?
Für sich genommen nicht. Eine niedrige HRV sagt schlechtere Verläufe nach einem Infarkt und bei Herzinsuffizienz voraus, sie sinkt aber auch mit dem Alter, unter Betablockern, bei akuter Erkrankung, bei schlechtem Schlaf und im Stehen. Sie ist ein prognostischer Marker und keine Diagnose und wird im Zusammenhang mit dem klinischen Bild bewertet.
Warum lässt sich die HRV bei Vorhofflimmern nicht berechnen?
Weil die Intervalle nicht das Verhalten des Sinusknotens abbilden. Bei Vorhofflimmern bestimmt der AV-Knoten durch die Auswahl der übergeleiteten Impulse die Kammerantwort, sodass die Variabilität die Filterwirkung des AV-Knotens misst und nicht die vegetative Modulation des Sinusknotens.
Sollten Extrasystolen vor der HRV-Berechnung entfernt werden?
Ja, zusammen mit den auf sie folgenden Pausen. Ein vorzeitiger Schlag erzeugt erst ein kurzes und dann ein langes Intervall, und dieses Paar kann SDNN und RMSSD stärker verzerren als die gesamte übrige Aufzeichnung.
Reading about herzfrequenzvariabilität is not the same as calling it on a tracing you have never seen.
An echten Fällen üben — in ECG Pro