HRV (Herzratenvariabilität) ist die Messung der zeitlichen Schwankung (in Millisekunden) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Herzschlägen.
Eine hohe HRV zeigt die Fähigkeit des autonomen Nervensystems, flexibel zwischen dem „Stress“-Modus (Sympathikus) und dem „Erholungs“-Modus (Parasympathikus) zu wechseln. Daher ist die HRV ein hervorragender Indikator für das allgemeine Stressniveau, dem unser Körper ausgesetzt ist.
Es besteht außerdem ein direkter Zusammenhang zwischen HRV, Schlafqualität und Depression [1] [2]. Die HRV beeinflusst den Schlaf, und der Schlaf beeinflusst die HRV. Eine bessere Schlafqualität erhöht nämlich die HRV und senkt die Ruheherzfrequenz am folgenden Tag. Umgekehrt verbessert eine hohe HRV die Schlafqualität – insbesondere den Tiefschlaf – in der folgenden Nacht.
Mehrere Studien bringen die HRV auch mit Depressionen in Verbindung; Menschen mit Depressionen haben häufig eine niedrige HRV. Eine niedrige HRV ist oft ein Zeichen für einen „Verlust der vagalen Flexibilität“. Im Wesentlichen bleibt der Körper im „Überlebensmodus“ (Sympathikus) stecken und kann die „Bremse“ (Parasympathikus) nicht mehr aktivieren, um sich zu beruhigen. Das erklärt, warum man sich bei einer Verbesserung der HRV weniger depressiv fühlen kann: Der Körper hat seine physiologische Fähigkeit zur Beruhigung wiedererlangt. Sie ist daher ein starker Indikator für Resilienz [3].
Du brauchst keine medizinischen Geräte, um deine HRV zu überwachen. Sie lässt sich mit fast jeder modernen Smartwatch oder jedem Fitness-Tracker messen, zum Beispiel mit der Apple Watch, Fitbit, Samsung Galaxy Watch, Garmin oder Whoop.
Das ist zwar nur eine persönliche Beobachtung, aber ich habe es kürzlich selbst erlebt. Vor Kurzem habe ich ein System eingeführt, um meine HRV zu erhöhen. Ich bin 36 Jahre alt und habe mich innerhalb einer Woche von ungefähr 50 ms auf 70 ms gesteigert. Und tatsächlich bin ich zwar nicht unbedingt der Meinung, besser zu schlafen, aber ich bin etwas weniger müde und vor allem weniger depressiv.
Es bleibt abzuwarten, ob dieser Trend langfristig anhält und ob ich diesen Wert halten kann – was meiner Vermutung nach keine leichte Aufgabe sein wird.
Wie erhöht man also seine HRV in der Praxis?
Auch wenn du schlank bist und zunehmen möchtest, solltest du dich nicht zum Überessen zwingen. Dadurch sinkt deine HRV, was wiederum deine Schlafqualität verschlechtert und schließlich deine Verdauungskapazität verringert. Es entsteht ein Teufelskreis aus metabolischem Stress. Wenn der Körper die Nacht mit Verdauen verbringt, kann er das Nervensystem nicht währenddessen regenerieren.
Du kannst einen positiven Kreislauf schaffen: Wenn du etwas weniger isst, als deine maximale Verdauungskapazität zulässt, erhöht sich die HRV, was die Schlafqualität verbessert und letztlich deine Verdauungskapazität am nächsten Tag steigert.
Die HRV ist ein zuverlässiger Indikator für körperlichen Stress und sehr nützlich, um den allgemeinen Gesundheitszustand zu überwachen. Um dir eine Vorstellung von typischen Werten zu geben, zeigt diese Grafik die HRV im Verhältnis zum Alter.
Bei Menschen mit Empty-Nose-Syndrom (ENS) fehlt oder verändert sich das Gefühl des Luftstroms häufig, was größtenteils auf den Verlust der Wandschubspannung (WSS) zurückzuführen ist – der mechanischen Kraft, die von der entlang der Nasenwände strömenden Luft ausgeübt und von Rezeptoren in der Schleimhaut wahrgenommen wird. Diese Spannung hängt nicht nur von der Luftstromrate, sondern auch von der Geometrie der Nasenhöhle ab.
Während des Schlafs nimmt die Luftstromrate naturgemäß ab. Während eine ruhende Person tagsüber typischerweise zwischen 8 und 15 L/min atmet, kann der Luftstrom während des Tiefschlafs auf nur 4–6 L/min sinken. Dadurch nimmt die Strömungsgeschwindigkeit in den Nasengängen ab.
Die Wandschubspannung hängt direkt von der Geschwindigkeit des Luftstroms ab, der mit der Nasenschleimhaut in Kontakt steht. Wenn der Luftstrom nachts abnimmt, verlangsamt sich die Strömung, was zu einem drastischen Rückgang der WSS und damit der sensorischen Stimulation führt.
| 15 l/min | 6 l/min | Prozentuale Abnahme | |
| Druckverlust (Pa) | 6 | 1.5 | 75 |
| Mittlere WSS (Pa) | 2,43E-03 | 7,09E-04 | 71 |
Ich habe zwei CFD-Simulationen meiner eigenen Nasenhöhle durchgeführt: eine mit 15 L/min und eine weitere mit 6 L/min. Die Ergebnisse zeigen eine Verringerung des Druckverlusts (Nasenwiderstands) um 75 % sowie einen Rückgang der WSS um 71 %.
Links: WSS bei 15 L/min (tagsüber), rechts: 6 L/min (nachts). Deutlich ist zu erkennen, dass die WSS-Werte rechts wesentlich niedriger sind, was den verringerten Luftstrom während des Schlafs widerspiegelt.
Normalerweise passen sich die Nasenmuscheln aktiv an wechselnde Luftstromraten an: Sie schwellen an oder gehen zurück (durch Vasodilatation oder Vasokonstriktion), um die Querschnittsfläche zu regulieren, durch die die Luft strömt. Wenn der Luftstrom abnimmt, können die Nasenmuscheln anschwellen und den Widerstand erhöhen, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit und damit die WSS aufrechterhalten werden.
Bei ENS wurden jedoch Teile oder die gesamten Nasenmuscheln chirurgisch entfernt. Diese Anpassungsfähigkeit geht verloren. Der Nasenquerschnitt bleibt unverändert und ist für den geringen Luftstrom der nächtlichen Atmung oft zu groß. Dadurch verlangsamt sich der Luftstrom, wird weniger turbulent und stimuliert die Schleimhaut nicht ausreichend. Dies verstärkt das paradoxe Gefühl einer verstopften und trockenen Nase.
In diesem Zusammenhang ist es sinnvoll, eine Anpassung des Nasenvolumens nicht nur auf Grundlage des häufig verwendeten Tagesluftstroms von 15 L/min (der in CFD-Simulationen verwendet wird) zu betrachten, sondern auch einen realistischeren nächtlichen Luftstrom von 4–6 L/min einzubeziehen. So ließe sich ein Nasenquerschnitt bestimmen, der während des Schlafs eine ausreichende WSS aufrechterhält, wenn die Symptome häufig am stärksten sind.
In der Praxis könnten Nasenimplantate oder Prothesen für den nächtlichen Luftstrom entwickelt werden.
Im vorherigen Artikel habe ich euch ein Gerät zur Visualisierung eurer Atmung gezeigt. In diesem Artikel zeige ich euch, wie ihr es als Rekorder für die nächtliche Atmung verwenden könnt, um Hypopnoen und Apnoen zu erkennen.
Dazu habe ich den Arduino-Mikrocontroller einfach über ein USB-Kabel mit dem PC verbunden und zwei Programme verwendet. Eines zeichnet die Atemkurve auf, das andere liest sie aus. Das erste Programm ist coolTerm; es speichert die Druckdaten in einer .csv-Datei. Das zweite ist eine Webanwendung namens chart studio ploty, die die .csv-Datei einfach und schnell lesen kann. Man kann die .csv-Datei auch mit Excel öffnen, aber das dauert lange.
Das ist die Atemkurve in chart studio ploty. Ihr könnt hineinzoomen und navigieren, um die gesamte Schlafnacht zu betrachten und Apnoe-Ereignisse zu erkennen. Die y-Achse (vertikal) stellt den Druck in Pascal (Pa) dar, die x-Achse die Zeit; die Einheit ist jedoch weder Sekunde noch Millisekunde. Anhand der Atemfrequenz kann man die Zeit allerdings schätzen. Nachts atmen wir etwa 10-mal pro Minute, also einmal alle 6 Sekunden.
Das Hauptproblem ist, dass man jede Apnoe manuell zählen muss, da es dafür keinen Algorithmus gibt. In Schlafkliniken verwendet man spezielle Software, um Apnoen und Hypopnoen zu zählen. Außerdem stehen dort weitere Daten wie Hirnströme, Geräusche, Sauerstoffsättigung und andere Informationen zur Verfügung. Vielleicht kann man dieses Gerät zu Hause durch einen Rekorder für die Sauerstoffsättigung ergänzen.
Das war’s für diesen Artikel …
Das Empty-Nose-Syndrom kann Ihren Schlaf auf verschiedene Weise beeinträchtigen.
Manche Menschen wachen nach ein oder zwei Stunden auf, weil die Nase trocken wird.
Aber ich denke, dass der wichtigste Grund, warum ENS unseren Schlaf beeinträchtigt, darin liegt, dass es eine zentrale Schlafapnoe verursacht.
Es handelt sich um ein Atemproblem, das auftritt, wenn eine Person mit dieser Erkrankung schläft. Der vom Gehirn gesteuerte Atemreflex ist vermindert oder wird vollständig unterbrochen, wenn die Person einschläft. Im Allgemeinen ist dieses Problem auf eine Erkrankung des Gehirns (Gehirntumor, Schlaganfall ..) oder auf Herzprobleme zurückzuführen.
Bei ENS sind die Nasenmuscheln vollständig oder teilweise entfernt. Dadurch reagiert die Schleimhaut nicht richtig auf die in die Nasenhöhle eintretende Luft, und diese fehlende Empfindung vermindert den Atemreflex. Das Gehirn erhält keine Informationen mehr über die Atmung, wodurch es zu einer Desorganisation kommt.
Dr. Houser hat vor einigen Jahren einen interessanten Artikel über den Zusammenhang zwischen ENS und zentraler Schlafapnoe veröffentlicht.
Anscheinend gibt es zwei Sensoren, die das Gehirn über die Atmung informieren.
Mechanische Sensoren nehmen den durch den Luftstrom in der Nasenhöhle erzeugten Druck wahr. Interessant ist, dass die Geschwindigkeit und der Druck umso höher sind, je enger der Nasengang ist.
Temperatursensoren nehmen den Unterschied zwischen der Temperatur der Schleimhaut und der Temperatur der eingeatmeten Luft wahr. Dies funktioniert auch über das Phänomen der Verdunstung des Schleims. Beim Einatmen ist die Luft normalerweise trockener als die Schleimhaut, sodass der dünne Schleimfilm an der Luftkontaktfläche verdunstet. Diese Verdunstung kühlt die Schleimhaut durch den Phasenwechsel des Wassers (Schleims) von flüssig zu gasförmig.
Deshalb sollten wir, um eine bessere Wahrnehmung zu erreichen, eine Möglichkeit finden, den Druck, die Temperatur der Schleimhaut und die Feuchtigkeit zu erhöhen.
Knorpelimplantat zur Verbesserung des nasalen Luftstroms, der Luftfeuchtigkeit und der Temperatur der Schleimhaut
In anderen Beiträgen werde ich über die Lösungen sprechen, die keine Operation erfordern. Aber natürlich kann auch ein Implantat eine gute Lösung sein.
Während ich im vorherigen Beitrag erklärt habe, warum ENS den Schlaf beeinträchtigen kann, werde ich in diesem Beitrag erklären, wie ein CPAP-Gerät Ihnen helfen kann, besser zu schlafen.
Es gibt zwei Arten von Geräten: CPAP, das normalerweise für obstruktive Schlafapnoe entwickelt wurde, und Servoventilation, die für zentrale Schlafapnoe entwickelt wurde.
Ein CPAP-Gerät sendet über eine Maske Luft mit konstantem Druck, im Allgemeinen zwischen 4 und 20 cmH2O. Die Luft erweitert die oberen Atemwege, um eine obstruktive Apnoe zu verhindern. Natürlich kann dieses Gerät Ihnen auch helfen, wenn Sie zusätzlich zu ENS an einer obstruktiven Schlafapnoe leiden, die häufiger vorkommt, als Sie denken (40 % der Männer über 40 Jahre). Dieses Gerät kann Ihnen aber auch helfen, nachts zu atmen. Der Druck und die Geschwindigkeit der Luft verstärken die Wahrnehmung des Luftstroms, was gut für den Atemreflex ist und die zentrale Schlafapnoe verringern kann. Außerdem können Sie ein CPAP-Gerät mit einem Befeuchtermodul wählen, das Ihre Nase bei korrekten Einstellungen und mit einem beheizten Schlauch gut befeuchten kann.
Eine Servoventilation funktioniert anders: Es gibt zwei Druckstufen, eine für den Ausatemdruck und die zweite für den Einatemdruck. Es gibt zwei weitere Einstellungen: die Atemzüge pro Minute (BPM) und die Einatemzeit, die häufig zwischen 1,5 s und 2 s liegt. Dieses Gerät atmet buchstäblich für Sie. Damit jedoch ein Atemzug eingeleitet werden kann, muss der Unterschied zwischen den beiden Druckstufen groß genug sein, nämlich mehr als 10 cmH2O, was nicht angenehm ist. Außerdem ist dieses Gerät schwer zu bekommen. Sie benötigen eine Polysomnografie, die mehrere zentrale Apnoen zeigt.
Wenn Sie also ein mit ENS verbundenes Schlafproblem haben, können Sie zunächst ein CPAP-Gerät mit einem guten Befeuchtermodul ausprobieren. Ich rate Ihnen außerdem, eine Nasenmaske wie auf dem Bild unten zu verwenden. Ich habe das Gefühl, dass die Feuchtigkeit dadurch besser in der Nase gehalten wird.
Wenn CPAP Ihren Schlaf nicht verbessert, können Sie die Servoventilation in Betracht ziehen. Ich persönlich habe sie jedoch nie vertragen, und selbst bei einem großen Druckunterschied ist sie nicht in der Lage, meine Sauerstoffsättigung aufrechtzuerhalten. Ich wache nach 2 oder 3 Minuten auf, weil der Atemluftstrom fehlt.
