Neue Therapiemöglichkeiten mittels schrittmachern bei

Bedeutung der
Herzfrequenzvariabilität
Per Otto Schüller
Klinik für Kardiologie, Pneumologie
und Angiologie
Kurz zur Geschichte der HRV
3. Jahrhundert n. Chr.: Chinesischer Arzt Wang Shu analysiert verschiedene
Pulstypen bezüglich der klinischen Bedeutung
Wenn der Herzschlag so regelmäßig wie das Klopfen des Spechts oder das Tröpfeln
des Regens auf dem Dach wird, wird der Patient innerhalb von vier Tagen sterben.
1891: Müller zeigt bei Herzkranken geringeren Anstieg der HF auf Atropin
1927: Winterberg und Wenkelbach beschrieben die respiratorische Sinusarrhythmie
1965: Hon und Lee beschreiben Veränderungen der RR-Intervalle beim „fetal distress“
1972: Hinkel et al. zeigen erhöhtes Herztodrisiko bei reduzierter respir. Sinusarrhythmie
1978: Wolf et. al. beschreiben Zusammenhang zwischen HRV und Infarktmortalität
Regulation der Herzfrequenz
Definition und Bestimmung der HRV
Die von Schlag zu Schlag auftretenden Schwankungen der Herzfrequenz
wird als Herzfrequenzvariabilität bezeichnet.
Tachogramm: Auftragen der RR-Abstände gegen die Zeit
Histogrammdarstellung der HRV
Pathologisch eingeschränkt
Normal
HRV in der Zeitdarstellung
SDNN: Standardabweichung der RR-Intervalle
[141±139 ms]
rMSSD: Mittlerer Abstand der aufeinander folgenden RR-Intervalle
[27±12 ms]
pNN50: Prozentsatz aufeinander folgender RR-Intervalle mit einem
Abstand von mehr als 50ms
[11,8 ±10,1%]
Nach Task Force Report on Heart Rate Variability, Eur Heart J 1996
HRV in der Frequenzdarstellung
• Zur Spektralanalyse des RR-Intervalltachogramms wird die schnelle
Fourier-Transformation benutzt.
• Komplizierte Funktionen werden durch Kombinationen einfacher
Sinus- und Cosinuskurven ausgedrückt.
Power
E
D
HF-Peak: 975±203ms²
N. vagus
C
LF-Peak: Sympathikus und Parasympathikus
LF-Peak: 1117± 416ms²
VLF: Sympathikus
Thermoregulation
Total-Power:
3466± 1018ms²
Barorezeptorenregelkreis
Katecholamine
Renin-Angiotensin-Aldosteron-System
LF/HF-Ratio: 1,5-2,0
5-Minuten-Messung
(Task Force on HRV, Eur Heart
J 1996)
LF/HF-Ratio: Sympathovagale
Balance
B
1f
2f
3f
A
Funktion A
Herzfrequenzvariabilität und Mortalität
Multicenter Postinfarction Research Group
808 Patienten nach akutem Myokardinfarkt
LZ-EKG-Ableitungen
Mortalität [%]
Nachbeobachtung bis zu 4 Jahren
0,4
0,35
0,3
0,25
SDNN<50
SDNN>100
0,2
0,15
0,1
0,05
0
Kleiger Am J Cardiol 1987
ATRAMI-Studie
„autonomic tonus and reflex after myocardial infarction“
•1254 Patienten innerhalb von 28 Tagen nach Infarkt
•Herzfrequenzvariabilität (24-StundenLangzeit-EKG)
•Nachbeobachtung im Mittel 21 Monate
•Primärer Endpunkt: kardiale Letalität und nicht tödlicher Herzkreislaufstillstand
SDNN<70ms: unabhängiger Prädiktor
der kardialen Mortalität
Prozent
Überlebende
Erniedrigte HRV und PHT
100
80
p<0.0001
60
40
20
Monate
0
0
10
S D N N >100
20
S D N N 5 1 -9 9
30
40
S D N N <50
Hohnloser PACE 1997
Kurzzeitmessung der
Herzfrequenzvariabilität
Signifikanter Prädiktor der Induzierbarkeit
ventrikulärer Tachykardien
(insbesondere bei Herzinsuffizienz).
Bikkina, Chest 1998
HRV bei herzinsuffizienten Patienten
SDNN>100ms
1
0 ,9
p=0.008
0 ,8
SDNN<100ms
0 ,7
0 ,6
0 ,5
0
100
200
300
400
Beobachtungszeitraum (Tage)
Ponikowski Am J Cardiol 1997
Prophylaktischer ICD und
Herzfrequenzvariabilität
l
l
l
l
Randomisierte Studie
Reduzierte LVEF <35% und
Reduzierte HRV <70ms SDNN oder
Erhöhte Herzfrequenz >80/min
332 Patienten ICD, 342 Patienten
Kontrolle
Hohnloser, N Engl J Med 2004
Nicht invasive Risikostratifizierung bei dilatativer
Kardiomyopathie
- Marburg Cardiomyopathy Study MACAS



A=EF>35%
B=EF<35% oder nsVT
C=EF<35% + nsVT
343 Patienten mit DCM
EF <45%
Davon 80 Patienten mit
Vorhofflimmern
Lediglich EF<30% signifikanter
Risikomarker
HRV prognostisch nicht bedeutsam
Grimm, Circulation 2003
Akzeptierte Risikofaktoren für den
plötzlichen Herztod bei HCM







Überlebter plötzlicher Herztod
Spontane anhaltende VT
Familiäre Belastung des PHT
Synkope
nsVT im Langzeit-EKG
Abnormales Blutdruckverhalten bei Belastung
Extreme LV-Hypertrophie (>30mm im Echo)
Risiko bei 0-1 RF:
1%
Risiko bei 2 RF
25%
HRV prognostisch nicht bedeutsam
Maron, Circulation 2003
Frenneaux, Heart 2004
HRV und Hypertonus

Bei arterieller Hypertonie ist die HRV reduziert.

Bei Personen ohne Hypertonus ist eine reduzierte HRV
mit einem erhöhten Risiko assoziiert, einen
Bluthochdruck zu entwickeln.
These: Autonomes Nervensystem beeinflusst die
Entwicklung eines arteriellen Hypertonus.
Hypertension 2003
HRV bei Diabetes mellitus
Autonome Neuropathie führt zur Degeneration
sympathischer und parasympathischer Nervenfasern:
Ruhetachykardie
Orthostatische Hypotonie
5-Jahres Mortalität bei etwa 50%
Mittels HRV-Analyse frühzeitige Detektion einer autonomen Dysfunktion
Schlaf-Apnoe-Syndrom
Autonome Dysregulation und Schlaf-Apnoe-Syndrom:
 HF-Power bei SAS-Patienten reduziert
 Reduzierte SDNN
 Erhöhte Ruhe-Herzfrequenz
CPAP-Therapie erhöht vagale Kontrolle der HF
Eur. Respir. J. 2001 (17) 1258-1266
Mayo Clin Proc 2004 (8) 1036-1046
HRV und Geschlechtshormone
Östrogenhaltige Hormonersatztherapie beeinflusst HRV vorteilhaft
Gestagenhaltige Hormonpräparate negative Effekte auf HRV und HF
Hypothese: Reduzierte HRV Ursache für schlechtere Prognose von
Frauen, die gestagenhaltige Hormonersatzpräparate
substituieren.
Lancet 1999
HERS (1998) und WHI (1995)
Zusammenfassung
Die HRV ist eine wertvoller Marker zur Erfassung der neurovegetativen Aktivität, da sie nichtinvasiv, exakt und unter standardisierten
Bedingungen gut reproduzierbar gemessen werden kann.
Die klinische Bedeutung ist vielfältig:
Risikostratifizierung nach Myokardinfarkt und bei Herzinsuffizienz
Frühzeitige Erkennung der diabetischen Polyneuropathie
Abschätzung des autonomen Tonus (z.B. im Rahmen von Studien)
Zusammenfassung
Durch eine HRV-Analyse wird eine spezifische antiarrhythmische
Therapie nicht gerechtfertigt.
Zukünftige Studien müssen zeigen, ob die Kombination verschiedener
Risikofaktoren eine spezifische antiarrhythmische Therapie
rechtfertigen.