Warum kann man über Messverfahren „Gesundheit“ messen?

Gesundheit des Menschen ist kein statischer Zustand, sondern ein permanenter Prozess zwischen gesund und krank!

Der Körper des Menschen besitzt deshalb Anpassungsmechanismen, die den Körper automatisch gegen Krankheiten schützen und den Zustand „Gesundheit“ erhalten. Den Organismus und dessen Anpassungsmechanismen kann man mit vielen verschiedenen Messwerte – körperlichen und psychischen – erfassen. Bekannte Messwerte sind Gewicht, Blutdruck oder Blutwerte. Jeder Messwert hat einen anerkannten Normwert und eine Skala von gut bis schlecht, die meist alters- und geschlechtsspezifisch definiert sind.

Anhand dieser allgemeinen Normdaten kann nun der individuellen Messwert einordnet werden. Somit erhält man, in einfachen Worten erklärt, die Position des Menschen am Kontinuum von Gesund bis Krank!

Zum einfachen Überblick wird dieses Kontinuum mit grün – gelb – rot dargestellt.

Wodurch lassen sich über Messverfahren frühzeitig Erkrankungen erkennen?

Es gibt viele Messverfahren um Krankheiten zu erkennen. Es gibt jedoch sehr wenige Messverfahren, die in der Lage sind sehr frühzeitig körperliche oder psychische Störungen und Erkrankungen zu erfassen. Erkrankungen frühzeitig zu erfassen ist jedoch ein wichtiger zukünftiger Zweig der Gesundheitsvorsorge und PräventionsDiagnostik genannt.

Aufgrund jahrelanger Forschung sind wenige Verfahren geeignet bereits im Stadium psychischer Fehlbeanspruchung – also vor körperlicher Symptomatik – Störungen aufzuzeigen. Eines der wichtigsten Verfahren der PräventionsDiagnostik ist die Herzratenvariabilität (HRV) und die RegulationsDiagnostik des autonomen Nervensystem.

Veränderungen der Regulationsfähigkeit des autonomen Nervensystems – auch wenn diese für den BetreCenden unspürbar sind – können als Vorboten von psychischen Störungen oder physischen Erkrankungen gewertet werden. Eine weiterführende DiCerenzialDiagnostik ist dann entsprechend von Experten vorzunehmen.

HeartBalance wird darüber hinaus weitere Messverfahren anbieten.

Was ist das autonome Nervensystem (ANS)?

Das autonome Nervensystem ist eines der wichtigsten Steuerungsorgane im menschlichen Körper. Es bewirkt die Aktivierung und Entspannung einer Vielzahl von Organen und Prozessen die „autonom“ gesteuert zusammenwirken (Herz, Atmung, Blutdruck, Verdauung, Schlaf, Leistungsfähigkeit, …).

Es gibt zwei Teilsysteme des ANS. Für die Aktivierung und Beschleunigung ist der Sympathikus zuständig. Für die Erholung und Entspannung der Parasympathikus. Dies Prinzip ist vergleichbar mit dem Auto. Der Sympathikus wirkt wie das Gaspedal, der Parasympathikus wie die Bremsen. Die Leistungsfähigkeit des Motors wird durch das reibungslose Miteinander von Gas und Bremsen zur Leistung des Fahrzeuges.

Wodurch kann man das autonome Nervensystem (ANS) messen?

Das autonome Nervensystem ist ein vielfach und weit verzweigtes Nervensystem, welches durch den ganzen Organismus verzweigt ist. Deswegen ist es schwierig es zu messen. Die Methode der Herzratenvariabilität (HRV) ist das einzige Verfahren das ANS hinsichtlich Intensität und Dynamik zu berechnen.

Der Herzschlag wird vom ANS gesteuert. Sympathikus erhöht die Herzfrequenz, Parasympathikus (Vagus) verringert diese.

Die HRV setzt am Erfolgsorgan – dem Herzen an. Da der Herzschlag durch das ANS gesteuert wird, kann man indirekt aus der Veränderung der Herzschläge (HRV) auf das zugrundeliegende Steuerungssystem das ANS schließen.

Da das autonome Nervensystem der willentlichen Beeinflussung entzogen (autonom) ist, kann man bei der Messung der Herzratenvariabilität von einem objektiven Messverfahren sprechen.

Was ist der Unterschied zu einer Pulsuhr?

Wenn man die Herzfrequenz mit einer Pulsuhr misst, so ist dies vergleichbar mit dem Drehzahlmesser im Auto. Wenn man auf die Drehzahl sieht, so weiß man wieviele Umdrehungen der Motor, oder wieviele Schläge das Herz in der Minute macht.

Wenn man auf die Drehzahl blickt, erkenne man jedoch nicht ob unter der Motorhaube der Motor der eines Ferrari oder der eines VW Polo ist. Die Leistung des Motors wird nicht durch die Drehzahl ersichtlich, sondern durch das Drehmoment angegeben.

Genau dies wird durch Messung der Herzratenvariabilität berechnet. Die HRV misst nicht nur die Anzahl der Herzschläge (Herzfrequenz, Pulsfrequenz), sondern die Leistungsfähigkeit des Organismus – vergleichbar mit dem Drehmoment des Motors.

Wie funktioniert die Erkennung des Herzschlages – Beat-to-Beat versus Peak to Peak

Grundsätzlich unterscheidet man zwei Messverfahren, die für die Sensorentwicklung grundsätzliche Bedeutung haben:

  1. Beat to Beat – Messung: hier wird nur der Herzschlag (Polar, Garmin) oder die Pulswelle (Zensorium, Pip, Neurosky, …) gemessen. Aus dieser Messung jedoch erhält man keinerlei Aussage über die Herzratenvariabilität, da die Messung viel zu ungenau ist.
  2. Peak to Peak – Messung: wird nur durch die Messung mittels EKG möglich. Im EKG ist die R-Zacke das prominenteste Signal zur Erfassung der zeitlichen Dauer der Herzschläge zueinander. Wenn diese R-Zacke sehr genau gemessen wird (siehe Genauigkeit der Messung) so kann dadurch die einzig valide Intensität und Dynamik des autonomen Nervensystems berechnet werden.

In vielen Fällen wird bei Messsystemen dieser Unterschied nicht angeführt, da die Entwicklung eines für HRV geeigneten bewegungsstabilen Sensors über 24h eine sehr grosse Herausforderung darstellt.

Genauigkeit der Messung des Herzschlages

Die Genauigkeit der Messung liegt darin, wie oft in der Sekunde der Herzschlag (EKG) gemessen wird. Da beim Messverfahren der Herzratenvariabilität (HRV) die hoch genaue Vermessung der Herzschläge zueinander benötigt wird, um daraus deren Unterschiedlichkeit (Variabilität) zu berechnen, ist es notwendig im Millisekunden-Bereich den Herzschlag abzutasten und die R-Zacken zu vermessen. Der WAVE 6.0 Sensor misst bis zu 5000 x in der Sekunde den Herzschlag und kann damit als das exakteste HRV-Messgerät mit Brustgurt- System bezeichnet werden.

Technische Daten WAVE 6.0 Sensor

Der WAVE 6.0 Sensor ist ein 1-Kanal EKG Messgerät zur Berechnung der Herzratenvariabilität und hat zusätzlich einen 3D-Beschleunigungssensor zur Bestimmung von Bewegung und Lage.

Die Besonderheit ist die signalstabile Messung des EKG mittels Brustgurt-System mit höchster Genauigkeit (Abtastrate bis zu 5.000Hz) für eine Messdauer von über 24 Stunden.

EKG – Sensor: Abtastrate 1.000 – 5.000 Hz
3D Beschleunigungssensor: Messbereich +/- 8 g
Stromversorgung: Lithium-Polymer-Akku
Akku-Spannung: 3.0 – 4.2 V
Anzahl der Ladezyklen: 300 mit 1C/1C > 80%
Maximale Aufnahmekapazität: Mindestens 2 Wochen, abhängig von der Firmware-Konfiguration
Akkulaufzeit (Aufnahme): ungefähr 3 Tage
Größe der Sensor (B x H x T): 62,3 x 38,6 x 11,5 mm
Gewicht des Sensors: 38 g
Anzeige: LED 3-Farben (Betrieb und Ladezustand)
Schnittstellen: Low Power Bluetooth (4.0)