Was die Herzfrequenzerholung misst
Die Herzfrequenzerholung ist die Rate, mit der die Herzfrequenz nach Belastungsende abfällt. Die am häufigsten gemessene Variante, HRR1, ist schlicht der Abfall in der ersten Minute nach der Spitzenbelastung: HRR1 (Schläge/min) = Spitzenherzfrequenz − Herzfrequenz 1 Minute nach dem Höchstwert. Ein größerer Abfall zeigt eine schnellere Erholung an.
Man geht davon aus, dass die Herzfrequenzerholung vor allem die Reaktivierung des parasympathischen (vagalen) Zweigs des autonomen Nervensystems nach der Belastung widerspiegelt -- ein Vorgang, der sich von der sympathischen Aktivierung unterscheidet, die die Herzfrequenz während der Anstrengung nach oben treibt. Während der Belastung erhöhen sympathische Aktivierung und verminderter Vagustonus die Herzfrequenz; sobald die Belastung endet, setzt sich der Vagustonus wieder durch, und die Herzfrequenz sinkt -- wie schnell diese Wiederherstellung erfolgt, erfasst HRR1.
Der Befund von Cole et al. (1999), genau betrachtet
Cole und Kolleginnen bzw. Kollegen untersuchten etwa 2.400 Erwachsene, die sich einem Belastungs-EKG auf dem Laufband unterzogen, verfolgten sie über etwa sechs Jahre und veröffentlichten ihre Ergebnisse 1999 im New England Journal of Medicine. Sie fanden, dass Teilnehmende, deren Herzfrequenz in der ersten Erholungsminute um 12 Schläge pro Minute oder weniger fiel, ein deutlich höheres Sterberisiko über die folgenden sechs Jahre hatten, und dass dieser Zusammenhang unabhängig von der erreichten Belastungsstufe, Hinweisen auf eine Ischämie im Test und anderen etablierten kardiovaskulären Risikofaktoren bestand.
Es lohnt sich, genau zu betrachten, was dieser Befund zeigt und was nicht: Er weist eine statistische Assoziation zwischen einer langsamen 1-Minuten-Erholung und höherer Sterblichkeit über eine große, über Jahre verfolgte Studienpopulation nach, keinen diagnostischen Grenzwert, der aus einer einzelnen Messung den Gesundheitsstatus einer Person bestimmt. Die Studie maß die Erholung zudem während einer Phase fortgesetzter, niedrigintensiver Aktivität nach der Spitzenbelastung (aktive Erholung), statt in völliger Ruhe -- ein spezifisches Protokolldetail, das beeinflusst, wie direkt eine Messung zu Hause mit der ursprünglichen Forschung vergleichbar ist.
Rechenbeispiel
Eine Spitzenherzfrequenz von 160 Schlägen/min, gefolgt von 130 Schlägen/min genau eine Minute später, ergibt eine HRR1 von 160 − 130 = 30 Schläge/min -- deutlich über der 12-Schläge/min-Marke, die Cole und Kolleginnen bzw. Kollegen in ihrer Studienkohorte mit höherem Risiko in Verbindung brachten. Da die Berechnung eine einfache Subtraktion ist, hängt ihre Genauigkeit vollständig davon ab, beide Herzfrequenzen präzise zu den richtigen Zeitpunkten zu messen: Ein ungenauer Spitzenwert oder eine Erholungsmessung, die auch nur 15-30 Sekunden von der Ein-Minuten-Marke abweicht, verschiebt das Ergebnis direkt.
Autonome Erholung: die Grundlagen
Die Geschwindigkeit der Herzfrequenzerholung nach Belastung wird in der Forschungsliteratur allgemein mit kardiorespiratorischer Fitness und regelmäßigem Ausdauertraining in Verbindung gebracht und spiegelt wider, wie schnell das parasympathische Nervensystem nach der Anstrengung reaktiviert -- wobei das Ausmaß dieses Zusammenhangs zwischen Personen und Studien variiert. Dies ist ein eigenständiges physiologisches Signal, getrennt davon, wie hoch die Herzfrequenz während der Belastung steigt, oder von der vor Belastungsbeginn gemessenen Ruheherzfrequenz.
Mehrere Faktoren, die nichts mit einem zugrunde liegenden kardialen Risiko zu tun haben, können HRR1 unabhängig verändern: Medikamente, die die Herzfrequenz beeinflussen, etwa Betablocker, verändern sowohl die Spitzenherzfrequenz bei Belastung als auch die Erholungsherzfrequenz; das jeweils verwendete Erholungsprotokoll (aktive Erholung mit fortgesetzter leichter Bewegung gegenüber passiver Erholung im Sitzen oder Liegen) kann für dieselbe Person bei gleichem Fitnesslevel unterschiedliche HRR1-Werte liefern.
Warum das ein Thema für den Arzt ist, nicht zur Selbstdiagnose
Die Herzfrequenzerholung berührt das kardiovaskuläre Risiko, und ein einzelner HRR1-Messwert -- ob er über oder unter der 12-Schläge/min-Marke aus der Forschung von Cole et al. liegt -- ist ein lehrreicher Datenpunkt aus der Populationsforschung, keine Diagnose einer Erkrankung. Die Studie fand eine Assoziation über eine große, über Jahre verfolgte Gruppe hinweg; sie kann keiner einzelnen Person sagen, was ein einzelner Messwert für sie isoliert von ihrer weiteren Krankengeschichte, Symptomen, Medikamenten und anderen Risikofaktoren bedeutet.
Wer sich Sorgen um die eigene Herzfrequenzerholung macht, insbesondere zusammen mit anderen kardiovaskulären Risikofaktoren, Symptomen während oder nach der Belastung, oder einem Messwert an oder unter der 12-Schläge/min-Marke, sollte dies mit einer medizinischen Fachkraft besprechen, statt Schlussfolgerungen allein aus einer Formel zu ziehen. Eine Fachkraft kann die Herzfrequenzerholung im vollen Kontext der individuellen kardiovaskulären Gesundheit einordnen, was kein Rechner und keine einzelne Messung leisten kann.
Häufig gestellte Fragen
Was ist eine normale 1-Minuten-Herzfrequenzerholung?
In der Studienkohorte von Cole et al. (1999) war ein 1-Minuten-Abfall von mehr als 12 Schlägen pro Minute nicht mit dem erhöhten Sterberisiko verbunden, das bei Teilnehmenden mit einem Abfall von 12 Schlägen/min oder weniger beobachtet wurde. Dies ist ein forschungsbasierter Referenzwert aus einer bestimmten Studienpopulation, kein persönlicher diagnostischer Grenzwert -- Bedenken zum eigenen Messwert sollten mit einer medizinischen Fachkraft besprochen werden.
Wer hat den 12-Schläge/min-Grenzwert für die Herzfrequenzerholung aufgestellt, und wie?
Cole und Kolleginnen bzw. Kollegen ermittelten diesen Wert in einer Studie mit etwa 2.400 Erwachsenen, die sich einem Belastungs-EKG auf dem Laufband unterzogen, veröffentlicht 1999 im New England Journal of Medicine. Über etwa sechs Jahre Nachbeobachtung war ein 1-Minuten-Erholungsabfall von 12 Schlägen/min oder weniger mit deutlich höherer Sterblichkeit verbunden, unabhängig von Belastungsstufe, Ischämiehinweisen und anderen etablierten Risikofaktoren.
Bedeutet ein niedriger Herzfrequenzerholungswert, dass ich ein Herzproblem habe?
Nein -- ein einzelner Messwert ist keine Diagnose. Die Forschung von Cole et al. fand eine statistische Assoziation über eine große, über Jahre verfolgte Studienpopulation, keine Regel, die für eine einzelne, isolierte Messung gilt. Wer sich über einen niedrigen Wert Sorgen macht, besonders zusammen mit anderen Symptomen oder Risikofaktoren, sollte dies mit einer medizinischen Fachkraft besprechen, statt die Zahl allein zu deuten.
Können Medikamente die Herzfrequenzerholung beeinflussen?
Ja. Medikamente, die die Herzfrequenz beeinflussen, etwa Betablocker, können sowohl die Spitzenherzfrequenz bei Belastung als auch die Erholungsherzfrequenz verändern, unabhängig von der zugrunde liegenden Fitness oder dem kardiovaskulären Risiko einer Person. Das ist einer von mehreren Gründen, warum ein einzelner HRR1-Wert im medizinischen Kontext interpretiert werden sollte, nicht als eigenständiges Urteil.
Verbessert Fitness die Herzfrequenzerholung?
Die Forschung bringt regelmäßiges Ausdauertraining allgemein mit einer verbesserten (schnelleren) Herzfrequenzerholung in Verbindung, was eine stärkere parasympathische Reaktivierung nach der Anstrengung widerspiegelt, wobei das Ausmaß der Verbesserung zwischen Personen und Studien variiert. Fitness ist einer von mehreren mitwirkenden Faktoren, neben Alter, Medikamenten und Messprotokoll.
Sollte ich HRR1 mit aktiver oder passiver Erholung messen?
Die ursprüngliche Forschung von Cole et al. (1999) maß die Erholung während fortgesetzter niedrigintensiver Aktivität (aktive Erholung) statt in völliger Ruhe. Da aktive und passive Erholungsprotokolle für dieselbe Person unterschiedliche HRR1-Werte liefern können, macht die konsistente Verwendung desselben Protokolls die eigenen Ergebnisse über die Zeit besser vergleichbar -- jede Interpretation dessen, was ein Ergebnis für die Gesundheit bedeutet, sollte jedoch von einer medizinischen Fachkraft kommen, nicht von einer festen Faustregel.
Quellenangaben
- Cole CR, Blackstone EH, Pashkow FJ, Snader CE, Lauer MS. Heart-rate recovery immediately after exercise as a predictor of mortality. New England Journal of Medicine 1999; 341(18): 1351–1357.
- Shetler K, Marcus R, Froelicher VF, et al. Heart rate recovery: validation and methodologic issues. Journal of the American College of Cardiology 2001; 38(7): 1980–1987.
- American College of Sports Medicine. ACSM's Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 11th edition. Wolters Kluwer, 2021.
- Tanaka H, Monahan KD, Seals DR. Age-predicted maximal heart rate revisited. Journal of the American College of Cardiology 2001; 37(1): 153–156.