Dauerhaft niedrige Herzfrequenzvariabilität kann Anzeichen für Erkrankungen sein

Dr. Laborde, wie sind Sie dazu gekommen, an der Herzfrequenzvariabilität (HRV) zu forschen?

Dr. Laborde: Ich bin Sylvain Laborde, Wissenschaftler an der Deutschen Sporthochschule Köln, in der Abteilung für Leistungspsychologie, wo ich seit mittlerweile 15 Jahren arbeite. Meine Forschung verbindet Psychologie, Physiologie und Leistung, insbesondere unter stressreichen Bedingungen.

Meine Reise in die Welt der HRV begann mit einem der bekanntesten Momente des Fußballs: dem Kopfstoß von Zinédine Zidane im WM-Finale 2006 (Frankreich vs. Italien). Dieser Moment hat mich tief beeindruckt und zu meiner ersten Promotion in der Sportwissenschaft inspiriert, die darauf abzielte, zu verstehen, was in diesem Augenblick in Zidanes Kopf und Körper vorgegangen ist.

In meiner zweiten Promotion, diesmal in der Psychologie, wollte ich einen Schritt weitergehen: Wie können wir solche emotionalen Kontrollverluste verhindern? Hierbei spielte die Methode der langsamen, kontrollierten Atmung eine zentrale Rolle, die sich als wirksames Werkzeug erwies, um die Balance des autonomen Nervensystems zu fördern.

Für meine Habilitation entwickelte ich schließlich die Vagal Tank Theorie – ein theoretisches Rahmenwerk, welches es erlaubt, die Forschung zur HRV besser zu strukturieren und anzuwenden. Diese Theorie zielt darauf ab, die Bedeutung der HRV als Ressource für Stressbewältigung, Regeneration und Leistung zu verstehen und weiterzuentwickeln.

Was genau ist die Herzfrequenzvariabilität (HRV) und was sagt sie über die Gesundheit eines Menschen aus?

Dr. Laborde: Die Herzfrequenzvariabilität (HRV) beschreibt die natürlichen Schwankungen im zeitlichen Abstand zwischen zwei Herzschlägen. Diese Schwankungen sind ein Zeichen dafür, wie flexibel und anpassungsfähig unser autonomes Nervensystem auf verschiedene Anforderungen reagieren kann. Eine hohe HRV deutet auf eine gute Fähigkeit hin, sich an wechselnde Stressoren und Erholungsphasen anzupassen, und wird oft mit besserer Gesundheit und Resilienz assoziiert. Eine niedrige HRV hingegen kann ein Hinweis darauf sein, dass das Anpassungspotential des Körpers eingeschränkt ist, beispielsweise durch Erschöpfung oder gesundheitliche Probleme.

Die HRV spiegelt insbesondere die Aktivität des Parasympathikus wider, eines Teils unseres autonomen Nervensystems, der für Erholung und Regeneration zuständig ist. Im Zentrum dieser Funktion steht der Hauptnerv des Parasympathikus, der Vagusnerv. Eine hohe HRV in Ruhe ist daher auch ein Indikator für eine starke und gesunde Vagusaktivität.

Die Herzfrequenzvariabilität (HRV) beschreibt die natürlichen Schwankungen im zeitlichen Abstand zwischen zwei Herzschlägen.

Wie unterscheiden sich Herzfrequenzvariabilität und Herzfrequenz?

Dr. Laborde: Die Herzfrequenz ist die Anzahl der Herzschläge pro Minute, also eine Durchschnittszahl. Die HRV hingegen zeigt die Variation in den Abständen zwischen den einzelnen Schlägen. Stellen wir uns vor, die Herzfrequenz liegt bei 60 Schlägen pro Minute. Intuitiv würde man denken, dass der Abstand zwischen zwei Schlägen genau 1 Sekunde beträgt. Tatsächlich variiert dieser Abstand aber immer leicht. Zum Beispiel könnte ein R-R-Intervall 980 Millisekunden betragen, das nächste 1020 Millisekunden und das darauffolgende 990 Millisekunden. Genau diese Schwankungen werden durch die HRV gemessen und analysiert.

Welche Faktoren beeinflussen die Herzfrequenzvariabilität?

Dr. Laborde: Viele Faktoren wirken auf die HRV ein, darunter körperliche Aktivität, Schlafqualität, Stressniveau, Ernährung, Alter, Geschlecht und sogar die Tageszeit. Auch chronische Erkrankungen oder psychologische Belastungen können die HRV beeinflussen. Ein weiterer entscheidender Faktor ist die Körperposition während der Messung. Zum Beispiel ist die HRV im Liegen in der Regel höher als im Sitzen oder Stehen, da der Körper in liegender Position weniger gegen die Schwerkraft arbeiten muss, was den Parasympathikus stärker aktiviert.

Welche Rolle spielt die Herzfrequenzvariabilität bei Stress versus Entspannung?

Dr. Laborde: Die HRV ist kein direkter Marker für Stress, sondern ein Marker für die Reaktion des Körpers auf Stress. Sie zeigt, wie gut unser autonomes Nervensystem in der Lage ist, flexibel auf verschiedene Anforderungen zu reagieren. Bei Stress sinkt die HRV, da die Aktivität des Parasympathikus, der für Erholung und Anpassung zuständig ist, abnimmt. In Phasen der Entspannung hingegen steigt die HRV, was eine verstärkte Aktivierung des Parasympathikus und insbesondere des Nervus vagus widerspiegelt. Eine höhere HRV in Ruhe zeigt, dass der Körper gut auf Stress reagieren und sich anschließend effizient erholen kann.

Die HRV ist kein direkter Marker für Stress, sondern ein Marker für die Reaktion des Körpers auf Stress.

Gibt es eine normale bzw. optimale Herzfrequenzvariabilität?

Dr. Laborde: Es gibt keine universelle "normale" HRV, da sie individuell stark variiert. Deshalb ist es ideal, eine persönliche Referenz zu etablieren, indem man regelmäßige, möglichst tägliche Messungen durchführt. Innerhalb dieses individuellen Rahmens gilt: Eine höhere HRV in Ruhe ist in der Regel besser als eine niedrigere.

Doch die reine Ruhe-HRV ist nicht alles, was uns interessiert. Wichtig ist auch zu beobachten, wie das autonome Nervensystem auf verschiedene Aktivitäten reagiert und sich danach erholt. Dies steht im Einklang mit der Vagal Tank Theory, die betont, dass die Anpassungsfähigkeit des Systems und die Regenerationsfähigkeit nach Belastungen entscheidende Indikatoren für eine optimale HRV und eine gute Gesundheit sind.

Kann eine Herzfrequenzvariabilität, die nicht im Normbereich liegt, ein Anzeichen für Erkrankungen sein?

Dr. Laborde: Ja, eine dauerhaft niedrige HRV kann ein Anzeichen für verschiedene gesundheitliche Probleme sein, darunter chronischer Stress, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes oder Depressionen. Sie wird auch häufig bei Patienten mit neurologischen Erkrankungen wie Parkinson oder Alzheimer beobachtet.

Es ist jedoch wichtig, den Kontext zu berücksichtigen, da eine niedrige HRV nicht immer ein Hinweis auf eine Erkrankung ist. Eine niedrige HRV kann auch bei gesunden Menschen auftreten, beispielsweise nach einem anstrengenden Training, während eines längeren Reisens, nach dem Konsum von Alkohol oder bei Schlafmangel. Ohne diesen Kontext kann eine einzelne HRV-Messung missverständlich sein. Deshalb sind regelmäßige Messungen und eine Berücksichtigung der individuellen Lebensumstände entscheidend für eine sinnvolle Interpretation.

...eine dauerhaft niedrige HRV kann ein Anzeichen für verschiedene gesundheitliche Probleme sein, darunter chronischer Stress, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes oder Depressionen.

Wie wird die Herzfrequenzvariabilität gemessen und welche Methode ist dabei am genauesten?

Dr. Laborde: Die HRV wird am genauesten über ein Elektrokardiogramm (EKG) gemessen, da dieses präzise die elektrischen Signale des Herzens erfasst. Allerdings ist ein EKG im Alltag oft nicht praktikabel. Es gibt auch tragbare Geräte wie Brustgurte oder Fitness-Tracker, die praktikable Alternativen darstellen. Brustgurte sind dabei genauer als Fitness-Tracker, da sie die Herzaktivität ähnlich wie ein EKG über elektrische Signale erfassen. Diese Geräte können mit spezialisierten Apps wie HRV4Training, HRVLogger oder EliteHRV verbunden werden, die helfen, die Daten zu analysieren und Trends über die Zeit zu erkennen. Diese Kombination ermöglicht es, die HRV bequem im Alltag zu messen und zu verfolgen, auch wenn sie nicht die Präzision eines medizinischen EKGs erreicht.

Wie effektiv sind mobile HRV-Messgeräte wie Fitness-Tracker im Vergleich zur EKG-Messung?

Dr. Laborde: Das Elektrokardiogramm (EKG) bleibt der Goldstandard für die Messung der HRV, da es die elektrischen Signale des Herzens direkt und mit höchster Genauigkeit erfasst. Wie zuvor erwähnt ist ein EKG allerdings im Alltag oft nicht praktikabel. Die zweitbeste Option sind Brustgurte, die die Herzaktivität ebenfalls über elektrische Signale messen. Sie sind sehr präzise und näher an der Genauigkeit eines EKGs, besonders für kurzfristige Messungen.

An dritter Stelle stehen Geräte, die auf Photoplethysmographie (PPG) basieren, wie Fitnessuhren, Armbänder, Ringe oder sogar Smartphone-Kameras. Eine PPG misst Veränderungen des Blutvolumens in den Gefäßen und leitet daraus die Herzaktivität ab. Diese Geräte sind praktischer für den Alltag, können jedoch durch Bewegungen oder Umgebungsfaktoren beeinflusst werden, was zu weniger präzisen Ergebnissen im Vergleich zu Brustgurten oder EKGs führen kann. Im Alltag bieten diese Technologien dennoch eine nützliche Orientierung, besonders bei regelmäßigen Messungen, auch wenn sie nicht die Präzision eines EKGs erreichen.

Das Elektrokardiogramm (EKG) bleibt der Goldstandard für die Messung der HRV, da es die elektrischen Signale des Herzens direkt und mit höchster Genauigkeit erfasst.

Was sind R-R-Intervalle und warum sind sie entscheidend für die Berechnung der Herzfrequenzvariabilität?

Dr. Laborde: R-R-Intervalle sind die Zeitabstände zwischen zwei "R"-Zacken im EKG, die den höchsten Punkt eines Herzschlags darstellen. Diese Intervalle bilden die Grundlage für die HRV-Berechnung, da sie direkt die Schwankungen in der Herzaktivität darstellen. Wichtig ist, die genaue Differenz in Millisekunden zwischen den einzelnen Herzschlägen zu betrachten, statt lediglich eine Durchschnittsfrequenz über eine Minute zu berechnen. Nur so lässt sich die Aktivität des Vagusnervs, der Hauptnerv des Parasympathikus, präzise analysieren. Diese detaillierte Betrachtung ermöglicht es, die Fähigkeit des Körpers zu bewerten, physiologische Prozesse wie Herzfrequenz, Atmung und Blutdruck dynamisch zu regulieren.

Für die Gesundheit ist dies entscheidend: Eine fein abgestimmte Regulation des Nervensystems, wie sie durch eine variable und anpassungsfähige HRV reflektiert wird, ist mit einer besseren Stressbewältigung, einer stärkeren Resilienz gegenüber Krankheiten und einer effizienteren Regeneration verbunden. Abweichungen in diesen Mustern können auf gesundheitliche Probleme hinweisen, wie z. B. Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder chronischen Stress.

Was sind die größten Herausforderungen bei der Messung und Interpretation der Herzfrequenzvariabilität und wie kann man sicherstellen, dass die Ergebnisse aussagekräftig sind?

Dr. Laborde: Herausforderungen bestehen in der korrekten Messung und der Berücksichtigung individueller Faktoren wie Stressniveau, Schlafqualität oder Tageszeit. Eine standardisierte Vorgehensweise, wie Messungen immer zur gleichen Tageszeit und unter ähnlichen Bedingungen, kann die Aussagekraft verbessern.

Es wird beispielsweise empfohlen, die HRV systematisch am Morgen nach dem Aufwachen zu messen, da der Körper dann in einem erholten Zustand ist und die Aktivität des Parasympathikus, der für Erholung und Regeneration zuständig ist, am besten erfasst werden kann. Alternativ kann man, falls die Messung zu anderen Tageszeiten erfolgt, die Empfehlungen der Vagal Tank Theorie befolgen und die Messungen im Zusammenhang mit den 3Rs durchführen:

1. Rest (Ruhephase): Die HRV in Ruhe messen, um die Grundaktivität des Parasympathikus zu bewerten.
2. React (Reaktionsphase): Die Fähigkeit des Parasympathikus analysieren, auf eine Belastung zu reagieren und anschließend wieder aktiv zu werden.
3. Recover (Erholungsphase): Die Effizienz und Geschwindigkeit der Rückkehr des Parasympathikus zur Grundaktivität nach einer Belastung.

Durch diese systematische Herangehensweise wird sichergestellt, dass die Ergebnisse speziell die Aktivität des Parasympathikus widerspiegeln und ein präzises Bild seiner Funktion und Anpassungsfähigkeit liefern.

Welche Bedeutung hat die Herzfrequenzvariabilität im Sport und wie kann sie als Teil der Leistungsdiagnostik genutzt werden?

Dr. Laborde: Im Sport ist die HRV ein wertvolles Werkzeug, um die Erholungsfähigkeit und die Anpassungsfähigkeit eines Athleten zu bewerten. Sie ermöglicht es, zu verstehen, wie gut der Körper auf Belastungen reagiert und sich davon erholt. Es geht dabei nicht darum, den "Stresslevel" zu messen, sondern zu erfassen, wie effizient das autonome Nervensystem, insbesondere der Parasympathikus, Anpassungen an Trainingsbelastungen und Erholungsphasen vornimmt.

Die regelmäßige und standardisierte Messung der HRV, idealerweise am Morgen nach dem Aufwachen, gibt Aufschluss über die Grundaktivität des Parasympathikus. So kann die Erholungsfähigkeit zwischen Trainingseinheiten überprüft werden. Im Zusammenhang mit sportlicher Leistungsdiagnostik liefert die HRV wertvolle Informationen, um die Trainingsintensität und -dauer individuell anzupassen und Übertraining zu vermeiden. Auf dieser Grundlage entwickelt sich zunehmend das Konzept des HRV-Guided Training, bei dem Trainingseinheiten direkt auf die aktuellen HRV-Werte abgestimmt werden. Dieses Vorgehen ermöglicht eine präzisere Anpassung des Trainingsplans an die individuelle Erholungs- und Leistungsfähigkeit des Athleten.

Im Sport ist die HRV ein wertvolles Werkzeug, um die Erholungsfähigkeit und die Anpassungsfähigkeit eines Athleten zu bewerten.

Welche Bedeutung hat die Herzfrequenzvariabilität genau bei der Erstellung von individuellen Trainings- und Regenerationsplänen?

Dr. Laborde: Die HRV spielt eine zentrale Rolle bei der Erstellung von individuellen Trainings- und Regenerationsplänen, da sie präzise Einblicke in die Anpassungs- und Erholungsfähigkeit des Parasympathikus gibt. Sie hilft, die Balance zwischen Belastung und Erholung optimal zu steuern, indem sie zeigt, wie der Körper auf vergangene Trainingsreize reagiert hat und ob er bereit ist, neue Belastungen aufzunehmen.

Eine niedrige HRV kann darauf hindeuten, dass ein Athlet mehr Ruhe benötigt, bevor er wieder intensiv trainiert, um Übertraining oder Erschöpfung zu vermeiden. Dennoch ist der Kontext entscheidend: Eine kurzfristige Abnahme der HRV wird häufig vor Wettkämpfen beobachtet und kann darauf hinweisen, dass der Körper des Athleten in einen Zustand erhöhter Aktivierung übergeht, um sich auf die bevorstehende Herausforderung vorzubereiten. Diese Reaktion ist eine normale Anpassung und sollte nicht mit Überlastung verwechselt werden.

Eine regelmäßige und standardisierte HRV-Messung – idealerweise morgens – ermöglicht es, solche Veränderungen im Kontext zu interpretieren und Trainingspläne flexibel anzupassen. Das Konzept des HRV-Guided Training nutzt diese Daten, um die Intensität und den Umfang des Trainings individuell auf den aktuellen Zustand des Athleten abzustimmen. So wird nicht nur die Erholung verbessert, sondern auch die Leistungsfähigkeit langfristig optimiert.

Können Sie noch einmal auf die Vagusaktivität eingehen und wie diese mit der Herzfrequenzvariabilität und der Regenerationsfähigkeit zusammenhängt?

Dr. Laborde: Die Vagusaktivität bezeichnet die Aktivität des Vagusnervs, des Hauptnervs des Parasympathikus. Der Vagusnerv spielt eine zentrale Rolle im autonomen Nervensystem und ist für viele lebenswichtige Funktionen verantwortlich, darunter die Regulierung von Herzfrequenz, Atmung und Verdauung. Seine Aktivität steht eng mit der Fähigkeit des Körpers in Verbindung, sich zu entspannen, zu regenerieren und sich effizient an wechselnde Anforderungen anzupassen.

Die HRV spiegelt indirekt die Aktivität des Nervus vagus wider. Eine hohe Vagusaktivität geht mit einer erhöhten HRV einher, was darauf hinweist, dass der Körper in der Lage ist, in Erholungsphasen effizient zu regenerieren. Dies ist besonders wichtig nach Belastungen wie intensivem Training, Stress oder Krankheit, da eine starke Vagusaktivität die Rückkehr des Körpers zu einem ausgeglichenen Zustand fördert.

Im Gegensatz dazu deutet eine niedrige Vagusaktivität auf eine verminderte Fähigkeit des Körpers hin, sich zu erholen oder auf Belastungen flexibel zu reagieren. Dies kann in stressigen oder belastenden Situationen auftreten, sollte jedoch im Kontext betrachtet werden – z. B. als temporäre Anpassung vor einem Wettkampf. Die Vagusaktivität ist daher ein Schlüsselindikator für die Fähigkeit des Körpers, Balance zwischen Aktivierung und Erholung zu finden, und spielt eine entscheidende Rolle in der Regenerationsfähigkeit und der langfristigen Gesundheitsförderung.

Die HRV spiegelt indirekt die Aktivität des Nervus vagus wider.

Durch welche Maßnahmen kann die HRV reguliert und in den Normbereich gebracht werden?

Dr. Laborde: Es gibt verschiedene Maßnahmen, um die HRV zu regulieren und zu verbessern. Eine der effektivsten Methoden ist die langsame, kontrollierte Atmung mit einer Atemfrequenz von genau 6 Atemzügen pro Minute. Dabei wird 4 Sekunden lang eingeatmet und 6 Sekunden lang ausgeatmet. Diese Atemtechnik stimuliert den Vagusnerv, aktiviert den Parasympathikus und trägt so effektiv zur Steigerung der HRV bei. Darüber hinaus fördern regelmäßige körperliche Bewegung, ausreichend Schlaf, eine ausgewogene Ernährung und gezielte Strategien zur Stressbewältigung die Verbesserung der HRV. Besonders wichtig ist es, dem Körper genügend Erholungszeit zu geben, um die Balance zwischen Aktivierung und Regeneration zu bewahren.

Gibt es auf dem Gebiet der Herzfrequenzvariabilität aktuell Forschungsthemen, von denen Sie uns berichten können?

Dr. Laborde: Die Forschung untersucht derzeit intensiv den Einsatz von HRV zur Früherkennung von Erkrankungen, die Integration in Wearables für das tägliche Gesundheitsmonitoring und innovative Ansätze zur Optimierung der HRV.

Mein Forschungsteam konzentriert sich besonders auf nicht-invasive Methoden zur Stimulation des Vagusnervs, sowohl für Athleten als auch für Nicht-Athleten. Zu diesen Ansätzen gehören langsame, kontrollierte Atmung, der Tauchreflex (durch das Eintauchen des Gesichts in kaltes Wasser), Kaltwasserimmersion sowie neuartige Technologien wie die transkranielle Magnetstimulation (TMS) und die transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS).

Ein weiterer Schwerpunkt unserer Arbeit ist die Übertragung dieser wissenschaftlichen Erkenntnisse in den Alltag. Dafür entwickeln wir 30-Tage-Programme, die Menschen dabei unterstützen sollen, diese Methoden effektiv in ihre tägliche Routine zu integrieren. Außerdem erscheint mein Buch zu diesem Thema im Frühjahr 2025.

Können Sie uns noch einmal genauer von der Vagal Tank Theorie erzählen, die Sie entwickelt haben?

Dr. Laborde: Die Vagal Tank Theorie ist ein theoretisches Modell, das ich entwickelt habe, um die Rolle des Nervus vagus und der Herzfrequenzvariabilität (HRV) besser zu verstehen und in einen klaren Rahmen zu bringen. Sie beschreibt den Zustand des "Vagal Reservoirs" als eine metaphorische "Tankfüllung", die die Ressourcen unseres Parasympathikus darstellt. Dieses Reservoir bestimmt, wie gut unser Körper in der Lage ist, sich an Belastungen anzupassen und sich davon zu erholen. Was die Theorie neu und innovativ macht, ist die systematische Unterteilung der HRV-Analyse in drei Phasen, die ich zurvor schon einmal angesprochen habe:

1. Rest (Ruhephase): Die Grundaktivität des Parasympathikus in Ruhe wird gemessen, um den aktuellen "Füllstand" des Vagal Reservoirs zu bewerten.
2. React (Reaktionsphase): Es wird untersucht, wie flexibel der Parasympathikus auf akute Belastungen reagiert.
3. Recover (Erholungsphase): Es wird analysiert, wie schnell und effizient der Parasympathikus nach einer Belastung wieder aktiv wird, um den Körper in den Erholungszustand zurückzuführen.

Die Theorie bietet der Forschung zwei wesentliche Vorteile:

• Klarheit und Struktur: Sie schafft einen klaren Rahmen für die Untersuchung und Interpretation der HRV, was besonders wichtig ist, da diese Messung stark von Kontext und Situation abhängt.
• Anwendung in der Praxis: Die Vagal Tank Theorie ermöglicht die Entwicklung neuer Ansätze zur Bewertung und Optimierung der HRV – sei es im Leistungssport, im Gesundheitsbereich oder zur Stressbewältigung im Alltag.

Durch die Kombination von Theorie und Praxis trägt die Vagal Tank Theorie dazu bei, die Forschung zur HRV voranzutreiben und deren Ergebnisse für verschiedenste Anwendungsbereiche zugänglicher zu machen.

Danke für das Interview!