Herzfrequenzvariabilität (HRV)

Im Sportbereich gibt es unglaublich viele Trends. Nur die wenigsten haben eine dauerhafte Daseinsberechtigung. Ob neue Sportarten oder Ernährungsstrategien, jedes Jahr zelebriert ein anderer Promi aus Hollywood die Methode, um fit und schlank zu werden. Ein Buch, das zumindest mit vielen Ernährungsmythen kurzen Prozess macht, ist von Dr. Christian von Loeffelholz und heißt „Ernährungsstrategien in Kraftsport und Bodybuilding“. Mit wissenschaftlichen Belegen zeigt Dr. Loeffelholz den aktuellen Stand der Ernährungswissenschaft auf. Doch in diesem Artikel geht es weder um eine neue Sportart, noch um die neueste Paleo-Diät. In diesem Artikel geht es um eine vergleichsweise neue und noch recht unbekannte Metrik. Die Herzfrequenzvariabilität. Auf Englisch Heart Rate Variability, kurz HRV.

Was ist die Herzfrequenz?

Unser Herz schlägt eine bestimmte Anzahl an Schlägen pro Minute, diesen Wert nennen wir (Ruhe-)Puls oder auch Herzfrequenz. Bei einem normal gesunden Menschen schlägt das Herz zwischen 50 und 100 Mal pro Minute (Quelle). Bei manchem Spitzensportler schlägt das Herz mit 35 Schlägen pro Minute nur fast jede zweite Sekunde. Je niedriger der Ruhepuls ist, desto mehr Sauerstoff kann das Blut transportieren (Quelle). Wir haben in der Schule im Bio-Unterricht alle sicherlich mal das Wort ATP (Adenosintriphosphat) gehört. Und sicherlich hat jeder auch schon einmal gehört, dass Sportler vor Beginn der neuen Saison einen Laktakt-Test machen müssen. Ein Sportler benötigt möglichst viel Sauerstoff, um seine Höchstleistung zu erreichen. Wenn wir das Gefühl haben, keine Luft mehr zu bekommen, dann entgleist die Energie unserem Körper und wir sind kaputt.

Das beste Beispiel ist ein 100 Meter Lauf. Wir konzentrieren uns auf den Start und sind voller Energie. Die Muskeln sind angespannt und warten nur darauf aus dem Startblock zu springen. Die Startklappe fällt, unser Ohr nimmt den Schall wahr und unser Körper richtet sich auf. Die Beine schießen aus dem Startblock und wir laufen los. Doch schon nach 30 bis 40 Metern merken wir, dass unser Puls steigt. Wir atmen schneller und flacher. Wir merken, dass uns die Luft ausgeht. Der ATP Speicher ist aufgebraucht. Und in diesem Moment kämpfen wir auch gegen den Leistungsverfall. Nach spätestens 70 Metern fragen wir uns, wie lang diese 100 Meter eigentlich noch sein können. Der Körper kommt in der Produktion von neuem ATP kaum noch hinterher. Beim Überschreiten der Ziellinie sind wir völlig erschöpft und müssen uns erst einmal ausruhen.

Ein Mensch, der einen niedrigen Ruhepuls hat und dabei dieselbe Menge Sauerstoff transportieren kann wie ein Mensch mit einem höheren Ruhepuls, wird seine Leistung länger aufrechterhalten können und sicherlich schneller ins Ziel kommen. Zumindest aber weniger erschöpft.

Die Herzfrequenz ist eine seit vielen Jahrzehnten bekannte Metrik. Sie hilft uns dabei, unsere Gesundheit und Fitness einzuschätzen. Neben dem Blutdruck ist die Herzfrequenz (Puls) sicherlich eine der bekanntesten Messwerte in der (Sport-)Medizin. Was diesen Wert zusätzlich attraktiv macht, ist die relativ leichte Vergleichbarkeit. Ein hoher Ruhepuls ist in der Regel schlechter als ein niedriger Ruhepuls. Wer viel trainiert, hat sehr wahrscheinlich einen Ruhepuls um die 50, wer wenig trainiert wohl eher um die 70 bis 80. Ähnliches gilt für den Blutdruck. Ein dauerhafter Blutdruck von über 140 bei einem Erwachsenen ist in der Regel schlecht und ein Blutdruck um die 120 ist in der Regel gut.

Was ist die Herzfrequenzvariabilität?

Seit einiger Zeit bahnt sich ein neuer Wert seinen Weg in die Stammtischdiskussionen und Fitnessapps der ambitionierten (Freizeit-)Sportler. Die Herzfrequenzvariabilität. Unser Herz schlägt pro Minute beispielsweise 60 Mal. Dabei schlägt das Herz aber nicht exakt einmal pro Sekunde. Sondern einmal alle 0,960 Sekunden und einmal alle 1,040 Sekunden. Unser Herz schlägt nicht im Takt eines Metronoms, sondern eher unrhythmisch. Was auf den ersten Blick ungesund klingt, ist in Wahrheit gut.

Bild-Quelle: https://www.whoop.com/de/thelocker/heart-rate-variability-hrv/

Je weniger rhythmisch unser Herz schlägt, desto besser ist es auf (spontane) Belastungen vorbereitet. Also je unrythmischer unser Herz aktuell ist, desto leistungsfähiger sind wir. Diese Variabilität in unserer Herzfrequenz, also unserem Puls, nennt man Herzfrequenzvariabilität, kurz HRV. Einen hervorragenden und ausführlichen Artikel über die HRV hat der Sportarmbandhersteller Whoop veröffentlicht.

Unsere Herzfrequenzvariabilität schwankt, ähnlich wie unser Puls. Nur unser Puls reagiert extrem schnell auf Veränderungen. Wenn du gerade spazierst und plötzlich von einer Biene verfolgt wirst und losrennst, dann steigt dein Puls rasant von 70 auf 120 Schläge die Minute an. Die HRV misst man jedoch nicht dauerhaft, sondern im Normalfall nur einmal pro Tag. Im besten Fall direkt nach respektive kurz vor dem Aufwachen. Stell dir den Wert der Herzfrequenzvariabilität wie die Energieleiste deines iPhones vor. Wenn die Variabilität hoch ist, ist dies ein Anzeichen für eine gute Leistungsfähigkeit. Ist die Variabilität niedrig, solltest du dich ausruhen oder eine entspanntere Trainingseinheit ausführen.

Die HRV ist ein sehr individueller Wert

Der größte Unterschied zum Ruhepuls ist die Vergleichbarkeit. Eine Aussage wie „Eine HRV von 120 ist gut“ kann nicht getroffen werden. Der Wert ist sehr individuell. Es gibt Spitzensportler, deren HRV sich im ausgeruhten Modus zwischen 30 und 40 befindet und wiederum andere Athleten, die Werte über 120 haben. Whoop hat hier eine hervorragende Grafik erstellt, die die durchschnittlichen Werte nach Alter aufzeigt.

Bildquelle: https://www.whoop.com/de/thelocker/heart-rate-variability-hrv/

Hier wurde der Wert der mittleren 50 % einer jeden Altersgruppe verwendet. Also alle „Ausreißer“ wurden hier schon nicht beachtet. Trotzdem schwankt der Wert z.B. bei einem*einer dreißigjährigen zwischen ca. 45 und 85. Aber ist jetzt eine dreißigjährige Person fitter, wenn ihre HRV 85 beträgt? Das kann man einfach nicht sagen.

Die Literatur sagt, dass jede Person seinen HRV Wert beobachten muss und nur die eigenen Schwankungen relevant sind. Wenn ich einige Zeit meine Herzfrequenzvariabilität aufschreibe, sehe ich in welchem Bereich sich diese befindet. Und anhand dessen kann ich besser einschätzen, wie fit ich aktuell bin.

Ein Beispiel: ich messe jeden Morgen meine HRV. Die Werte sind z.B. 70, 60, 65, 70, 61, 68, 65, 70. In dieser Zeit sollte ich natürlich auch Sport getrieben haben oder mich anderweitig körperlich betätigt haben, um den Zustand der Ermüdung zu erreichen. Ich wüsste nach dieser Messung also, dass meine Werte in der Regel zwischen 60 und 70 schwanken. Bei 70 bin ich ausgeruht und springe wie ein Turnschuh aus den Federn. Bei 60 bin ich ermüdet und sollte es eher langsam angehen.

Bevor wir uns diese Theorie genauer anschauen, kommt die Frage auf, wie man denn nun eigentlich diesen Wert misst. Und hier kommen wir zu einem spannenden Thema.

Die Herzfrequenzvariabilität messen – Verschiedene Möglichkeiten

Die erste Möglichkeit ist eine professionelle Messung. Diese lassen wir hier aber einmal außen vor. Wir möchten ja eine alltagstaugliche Lösung finden. Ein guter Kumpel, der mich auf die gesamte Thematik aufmerksam gemacht hat, nutzt das Sportarmband von Whoop. Es ist ähnlich einem Fitbit Armband. Nur viel ausgefeilter und deutlich teurer. Whoop verlangt, je nach Vertragsdauer ca. 20 Euro im Monat für die Nutzung des Bandes und der Dienste. Das Armband wird Tag und Nacht getragen. Das Armband misst in der Nacht immer wieder die Herzfrequenzvariabilität. Es erkennt ungefähr, wann man aufwacht und speichert den Wert kurz vorm Erwachen. Dies soll, meinem Verständnis nach, der korrekteste Wert sein. Diesen Wert stellt einem Whoop somit einmal täglich, am Morgen, per App zur Verfügung. Diese Art der Messung ist in meinen Augen die entspannteste Art, da man sich keinerlei Gedanken machen muss und auch kein Zeitaufwand anfällt.

Die zweite Option ist die Apple Watch. Die Apple Watch misst ab und zu automatisch die HRV. Zudem kann man mit der „Fokus App“ bzw. der „Atmen App“ die HRV messen. Die Werte sind anschließend über die Gesunsheitsapp einsehbar. Alternativ gibt es die App HRV Tracker, die die Werte optisch etwas aufbereitet. Ich kann die App aber nicht wirklich empfehlen, da sie für einen Preis von ca. 5 Euro keinerlei Mehrwert bietet. Der Vorteil dieser Messung liegt in meinen Augen darin, dass man die Apple Watch eh meist direkt nach dem Aufstehen anzieht und die Uhr meist neben dem Bett liegen hat. Aufwachen, Uhr umziehen, Atmen App starten, 1-2 Minuten warten, fertig.

Die dritte Option ist das iPhone inklusive App der Welltroy. Welltroy ist eine Dienstleistung, die versucht deine gesamten Gesundheitsdaten zu lesen und dir darauf basierend Tipps zu geben. Zudem kann Welltroy über die Kamera die HRV messen. Dafür wird der Zeigefinger auf die Rückkamera gehalten. Das Blitzlicht ist dabei dauerhaft an. Der Finger wird ca. 2 Minuten auf der Kamera gehalten und fertig ist die Messung. Auch hier ist der Vorteil, dass viele das Handy in der Nacht neben dem Bett liegen haben. Bei mir ist dies nicht der Fall, was die Nutzung schon umständlicher gemacht hat, da ich nach dem Aufwachen direkt aufstehen und das Handy holen musste. Hier fängt dann die Verzerrung der Werte schon an, da der Körper bereits in Schwung kommt und sich die Werte verändern. Welltroy zeigt am Ende der Messung immer den Qualitätswert der Messung an. Und dies führte bei mir zu Frustration. Die Qualität lag fast immer bei unter 80 %. Egal, was ich probiert habe, die Messqualität war immer schlecht. Ungenaue Werte bringen mir aber nicht viel. Die Messung per Kamera scheint also recht fehleranfällig zu sein. Ergänzend sei zu erwähnen, dass die grundlegende Messung kostenlos ist. Für tiefergehende Infos muss ein Abo abgeschlossen werden.

Die vierte Option ist ebenfalls eine iPhone App, Elite HRV. Die App ist komplett kostenlos. Man kann ein paar Add-Ons kaufen, diese sind aber nicht notwendig. Elite HRV verlangt einen Brustgurt zur Messung. Ich habe mit dem Polar H10 einen der besten Brustgurte auf dem Markt. Die Messung sollte hier also am genauesten sein. Hier ist neben dem Handy auch noch der Brustgurt notwendig. Also entweder steht man morgens auf und holt Gurt & Smartphone. Oder man legt beides vorm Schlafengehen neben das Bett. Aufwachen, Brustgurt umlegen, kurz frieren, weil das Ding tierisch kalt ist, App anschalten, 2:30 Minuten warten und fertig. Im Anschluss zeigt einem Elite HRV einen Score von 0 bis 10 an sowie einzelne Werte zu meinem Herzschlag.

Ich habe etwas mehr als eine Woche die iPhone und Apple Watch Varianten getestet.

Die Herzfrequenzvariabilität messen – Messqualität & Aussagekraft

Fast 2 Wochen bin ich aufgewacht, habe mein Handy geholt, den Brustgurt geholt, die Apple Watch umgeschnallt und gemessen. Erst mit der Apple Watch, dann mit Elite HRV und zum Schluss über den Finger und die Kamera mit Welltroy. Jede Methode hat zu anderen Ergebnissen geführt.

Die Apple Watch hat für mich dabei vollkommen versagt. Oft hatte ich Werte um die 30, während die anderen Methoden zu Werten um die 60 – 70 kamen. Die 30 wäre schon einmal ein extremer Ausreißer von der Whoop Grafik. Das ist wirklich ein niedriger Wert. Hinzu kam, dass ich an manchen Tagen Werte von über 100, teilweise sogar von über 200 erzielt habe. So starke Schwankungen sind für mich unbrauchbar, da die Aussagekraft verloren geht. Hinzu kommt, dass man sich die Werte nicht wirklich schön und sinnvoll in einer Langzeitgrafik ansehen kann. An sich sind starke Schwankungen möglich. Wer im ausgeruhten Zustand Werte von 120 hat, kann im erschöpften Zustand auch mal Werte von 50, 60 oder 70 haben. Jedoch unterschieden sich die Werte einfach sehr extrem von den anderen Messmethoden, sodass ich hier einfach einen Messfehler vermute. Erschwerend kommt hinzu, dass die Werte häufig deutlich später einzusehen sind. So wurde mir immer wieder die Messung erst am Vormittag in der App HRV Tracker sowie in der Gesundheitsapp angezeigt.

Die Werte über den Finger und über den Brustgurt waren schon etwas ähnlicher. Die Grafik anbei zeigt den Vergleich der beiden Messungen. Die blaue Linie zeigt Elite HRV, die grüne Linie Welltroy.

Welcher Wert nun der „richtige“ ist, das kann ich natürlich nicht sagen. Denn wir haben gelernt, dass es keine typischen Standardwerte oder Idealwerte gibt. Was ich jedoch sehe, ist eine größere Schwankung bei Welltroy. Elite HRV zeigt mir zwei große Peaks an. Da habe ich wohl den Brustgurt nicht richtig getragen oder nicht in der korrekten Position gemessen. Eventuell hat sich der Gurt etwas gelockert. Ignoriert man diese zwei Ausreißer, bewegt sich der Wert immer so zwischen 50 und 60. Bei Welltroy hingegen gibt es sehr große Schwankungen. Hier sind auch keine einzelnen Ausreißer zu erkennen. Zudem unterscheidet sich auch die Tendenz häufig von Elite HRV. Also weder die Werte noch die generelle Tendenz sind ähnlich.

Die fehleranfällige Messung über die Kamera des iPhones lässt mich vermuten, dass die Werte des Brustgurtes am realistischsten sind. Auch passen die Werte recht gut zur Whoop Grafik. Deshalb möchte ich mich in den folgenden Zeilen auf die Werte der Elite HRV App fokussieren.

Elite HRV zeigt mir nach der Messung einen Score von 0 bis 10 an. 10 ist super fit. 0 ist tote Hose. Meine Werte lagen immer irgendwo zwischen 6 und 8. Tatsächlich konnte ich in der ersten Woche einen leichten Trend sehen. Innerhalb der Woche hatte ich meistens eine 6 und am Wochenende eine 8. Mit Beginn der neuen Woche startete dann wieder eine 6. Doch im Laufe der zweiten Woche hatte ich irgendwann nur noch gute Werte. Also in der Theorie war ich fit und bereit für große sportliche Taten. Doch mein eigenes Bauchgefühl stimmte mit der App selten überein. Ich hatte eher das Gefühl, dass die App sehr gut meinen Stresspegel erkennt, aber weniger meinen sportlichen Leistungspegel (auch wenn das natürlich zusammenhängt). Und dies kann tatsächlich sein. Wer unter Stress steht, dessen HRV Werte sind niedriger. Eine Person berichtet im App Store, dass der Tod einer bekannten Person und die daraus resultierenden Folgen in der App schnell ersichtlich wurden. In einem Blog zeigt der Autor, dass der Weihnachtsbesuch bei der Familie für viel Stress und einen schlechten HRV gesorgt hat.

Vielleicht war der Testzeitraum zu kurz, aber mir hat die Herzfrequenzvariabilität wenig bis keinen Mehrwert geboten. Wenn ich morgens aufwache und mich nicht so fit fühle, mir aber eine exzellente Herzfrequenzvariabilität angezeigt wird, dann laufe ich ja trotzdem nicht mit Vollgas los, sondern höre auf meinen Körper.

Mein Kumpel, der das Whoop Armband trägt und dies schon seit mehr als einem Jahr, findet den Wert recht hilfreich. Bei ihm stimmen die Werte meist mit seinem Gefühl und seinem Leistungspegel überein. Möglicherweise ist die Messung durch das Whoop Armband deutlich besser.

Mit der folgenden Grafik habe ich versucht, die HRV-Messung und meine sportliche Leistung (Laufeinheiten) in Relation zu stellen. Ich weiß, dass die Anzahl der Kilometer nicht zu 100 % die relative Leistung der Einheit wiedergeben, aber es ist für mich ein erster Indikator.

Für mich sind sind an der Grafik zwei Dinge erwähnenswert. Zunächst einmal habe ich eine Trendlinie eingezeichnet. Diese müsste in der Theorie entgegengesetzt sein. Je mehr Sport ich betreibe (je anstrengender), desto niedriger sollte die HRV sein. Nach einer anstrengenden Einheit am Vortag sollte am Morgen danach die HRV bei mir also eher bei 50 liegen und nach einem Ruhetag eher bei 60. Die Linien verlaufen aber recht parallel. Besonders interessant ist, dass ich im Testzeitraum zwei längere Laufeinheiten hatte und immer am Tag danach die HRV besonders hoch war. Ich möchte noch einmal betonen, dass die Datenbasis sehr schwach ist. Es zeigt mir aber bereits, dass ich im Alltag nicht einfach anfangen kann zu messen und die Werte sofort interpretieren kann. Auch sind Messfehler nicht auszuschließen. Für mich wirken die Werte eher etwas zusammenhangslos und springen einem nicht sofort als eindeutige Interpretation ins Auge.

Die Alltagstauglichkeit des Wertes

Ich glaube, dass die Herzfrequenzvariabilität ein guter Indikator für professionelle oder extrem ambitionierte Sportler*innen* sein kann. Für mich als Hobbysportler, der gerne 3-4 Mal die Woche laufen geht, aber weniger ambitioniert ist, steht der Aufwand der Messung und die Aussagekraft der Messung nicht in Relation zum Mehrwert. Nach meiner Erfahrung in den vergangenen Wochen gibt es für mich nur zwei relativ zuverlässige Messmethoden: per Brustgurt & App oder per Whoop Armband. Das Whoop Armband kostet mit einem einjährigen Vertrag 24 Euro im Monat. Das ist teurer als mein Beitrag im Fitnessstudio.

Die Lösung per Brustgurt ist, wenn man schon einen Brustgurt hat, kostenlos, aber dafür recht zeitaufwändig. Nach dem Aufwachen direkt Gurt & Handy holen, noch einmal kurz warten, damit der Körper sich entspannt, dann 2:30 Minuten messen. Da gehen am Morgen schon gerne mal 5 – 7 Minuten für drauf. Und gerade am Morgen ist jede Minute Gold wert. Das klingt irgendwie nach einem Luxusproblem, aber ich kenne mich relativ gut und weiß, dass mir das im Alltag einfach zu umständlich wäre. Hinzu kommt, dass mir der Wert in den circa zwei Wochen kaum einen Mehrwert geboten hat, da mein Körper mir meist recht gut aufzeigt, wie gut er sich gerade anfühlt und welche Anstrengung heute drin ist.

Kommen wir zurück zum Anfang. Ist die Herzfrequenzvariabilität nur ein Trend oder hat der Wert bestand? Meine Vermutung: im Profisport wird die HRV immer relevanter werden. Profis müssen sich die Zeit zum Messen nehmen und haben zuverlässigere Messmethoden. Solange Smart Watches wie die Apple Watch oder Sportuhren wie die von Garmin diesen Wert nicht genauer messen können und die Convenience nicht steigern können, sehe ich aktuell wenig Potenzial, dass der Wert in 5 oder 15 Jahren noch eine große Rolle unter ambitionierten Hobbysportlern spielen wird.

Etwas Neues entdecken macht mir großen Spaß. Darum habe ich mir für einen gewissen Zeitraum die Zeit genommen und alle Messmethoden ausprobiert und meine Erfahrungen hier niedergeschrieben. Mittlerweile bin ich schon bei fast 3.000 Wörtern. Dieser Artikel ist natürlich extrem subjektiv (die Datenbasis ist schwach) und würde in der Süddeutschen Zeitung eher in die Rubrik „Meinung“ fallen und weniger in die Rubrik „Wissenschaft“. Er soll euch auch eher zeigen, wie gut dieser Wert in einem 0815-Alltag funktioniert und was dieser Wert eigentlich aussagen soll. Wie sind eure Erfahrungen mit der Herzfrequenzvariabilität? War mein Testzeitraum zu kurz? Habe ich etwas falsch gemacht? Oder kennt ihr vielleicht eine bessere Möglichkeit, die HRV zu messen? Ich freue mich auf eure Meinung.

Ergänzend sei erwähnt, dass ich die Messung per Apple Watch in den nächsten Wochen noch einmal ausgiebiger testen werde, da dies aktuell für mich die einzig alltagstaugliche Methode ist.