Herzfrequenz
Was ist Herzfrequenz?
Herzfrequenz (HF) ist die Anzahl der Herzschläge pro Minute (Schläge pro Minute, oder bpm). Sie ist eines der vier primären Vitalzeichen und dient als direkter Indikator des physiologischen Zustands, der sofort auf den Sauerstoff- und Energiebedarf des Körpers reagiert.
Ihre Herzfrequenz ist dynamisch – sie soll sich ändern. Sie steigt während des Trainings, um mehr Blut zu den Muskeln zu liefern, und fällt während des Schlafs, wenn der Stoffwechselbedarf gering ist.
Wie HealthKit die Herzfrequenz misst
Apple Watch verwendet Photoplethysmographie (PPG): * Grüne LEDs blinken hunderte Male pro Sekunde. * Lichtempfindliche Photodioden messen die Menge des grünen Lichts, das vom Blut am Handgelenk absorbiert wird. * Blut ist rot, weil es rotes Licht reflektiert und grünes Licht absorbiert. Bei jedem Herzschlag ist der Blutfluss (und die Absorption grünen Lichts) größer. Zwischen den Schlägen ist er geringer. * Durch das Blinken der LED-Lichter hunderte Male pro Sekunde kann die Apple Watch die Herzschläge pro Minute berechnen.
Wissenschaftlicher Hintergrund
Die Rolle der Herzfrequenz
Das Herz ist ein adaptiver Motor. Sein Hauptziel ist die Aufrechterhaltung des Herzminutenvolumens (das pro Minute gepumpte Blutvolumen): $$Herzminutenvolumen = Schlagvolumen \times Herzfrequenz$$
Werte schwanken basierend auf: * Körperliche Aktivität: Muskeln benötigen mehr Sauerstoff. * Autonomes Nervensystem: Das „Kampf oder Flucht" (Sympathikus) System erhöht die HF; das „Ruhen und Verdauen" (Parasympathikus) System senkt sie. * Temperatur: Ihr Herz schlägt schneller bei Hitze, um Blut zur Haut für Kühlung zu pumpen. * Hydratation: Dehydrierung senkt das Blutvolumen und zwingt das Herz, schneller zu schlagen.
Aus HF abgeleitete klinische Metriken
HealthKit verwendet rohe Herzfrequenzdaten, um spezifische klinische Erkenntnisse abzuleiten: * Ruheherzfrequenz (RHF): Basislinie für kardiovaskuläre Effizienz. * Herzfrequenzvariabilität (HRV): Stress- und Erholungsbalance. * Herzfrequenz-Erholung: Wie schnell das Herz nach dem Training verlangsamt. * Durchschnittliche Herzfrequenz beim Gehen: Eine Schätzung der Fitness bei typischer täglicher Bewegung.
Klinische Bedeutung
Überwachung von Herzfrequenzzonen
Kliniker und Sportphysiologen unterteilen die Herzfrequenz in „Zonen" basierend auf Ihrer maximalen Herzfrequenz (Max HF):
| Zone | % der Max HF | Effekt |
|---|---|---|
| Zone 1 (Erholung) | 50-60% | Aufwärmen, Erholung, sehr leichte Aktivität. |
| Zone 2 (Ausdauer) | 60-70% | Basis-Aerobic-Training, Fettverbrennung, „Ganztags"-Tempo. |
| Zone 3 (Aerob) | 70-80% | Verbessert aerobe Kapazität und Blutzirkulation. |
| Zone 4 (Schwelle) | 80-90% | Erhöht Hochgeschwindigkeits-Ausdauer. Unangenehm. |
| Zone 5 (Max) | 90-100% | Maximale Anstrengung. Kann nur Sekunden/Minuten aufrechterhalten werden. |
Wann Hoch „zu hoch" ist
- Tachykardie: Eine Herzfrequenz > 100 bpm in Ruhe. Dies kann durch Fieber, Anämie, Stress, Schilddrüsenprobleme oder Herzerkrankungen verursacht werden.
- Trainingsmaximum: Es ist generell sicher, hohe Herzfrequenzen während des Trainings zu erreichen, aber das Überschreiten Ihres theoretischen Maximums (etwa 220 minus Alter) erheblich oder Brustschmerzen erfordern sofortiges Stoppen.
Empfehlungen
Herzfrequenz für Training nutzen
- Polarisiertes Training: Idealerweise verbringen Sie 80% Ihrer Trainingszeit in Zonen 1-2 (Motor aufbauen) und 20% in Zonen 4-5 (Geschwindigkeit schärfen). Dies verhindert „Zone 3 Stagnation."
- Auf den Trend hören: Wenn Ihre Herzfrequenz 10-15 bpm höher ist als normal für dieselbe Gehgeschwindigkeit, kämpft Ihr Körper wahrscheinlich gegen eine Krankheit, ist dehydriert oder übertrainiert.
Referenzen
- American Heart Association. (2015) All About Heart Rate (Pulse).
- Tanaka H, et al. (2001) Age-predicted maximal heart rate revisited. Journal of the American College of Cardiology, 37(1), 153-156.
- Seiler S. (2010) What is best practice for training intensity and duration distribution in endurance athletes? International Journal of Sports Physiology and Performance, 5(3), 276-291.