mini|350px|EKG mit respiratorischer Sinusarrhythmie Die respiratorische Sinusarrhythmie (RSA), auch respiratorische Arrhythmie genannt, beschreibt die vor allem bei Jugendlichen häufig vorkommende atemsynchrone Schwankung der Herzfrequenz. Bei Einatmung erhöht sich die Herzfrequenz, bei Ausatmung sinkt sie wieder.
Atemfrequenz und Herzfrequenz sind deutliche Rhythmen. Sie stehen in Bezug zueinander und dabei treten Schwankungen auf. RSA ist ein häufig untersuchter Parameter bzw. eine charakterisierende Eigenschaft der Interaktion zwischen Atmung und Herzfrequenz. Sie wurde erstmals 1860 von Petr Einbrodt (1835–1865) beschrieben.
Begriff Respiratio ist der lateinische Begriff für Atmung. Eine Arrhythmie bezeichnet in der Medizin die Unregelmäßigkeit insbesondere in Bezug auf das Herz; der Wortbestandteil sinus verweist darauf, dass der Ort der Erregungsbildung der Sinusknoten des Herzens ist. Im Gegensatz zu anderen Arrhythmien in der Medizin ist die RSA physiologisch. Was bedeutet, sie hat keinen Krankheitswert, sondern ist die körpereigene Vorgabe eines gesunden Organismus.
Messung mini|Spektralanalyse Die Messung der respiratorischen Sinusarrhythmie ist ein etabliertes Standardverfahren in der autonomen Funktionsdiagnostik zur Überprüfung der autonomen Balance und der Parasympathikusaktivität.
Der Einfluss der Atmung auf den Herzschlag kann entweder über eine Messung des Pulses (mit Hilfe der Pulsoxymetrie) mittels Finger- oder Ohrclip oder eines Elektrokardiogramms erfolgen. Zumeist rechnergestützt werden die entstehenden Kurven als Zeitreihe ausgewertet. Da die respiratorische Sinusarrhythmie eine Hauptkomponente der Herzratenvariabilität ausmacht, ergibt sich näherungsweise eine sinusförmige Kopplung zwischen Atmung und Herzfrequenz.
Eine spezifischere Messung der Kopplung von Atmung und Herzschlag kann bei Messungen länger als drei Minuten beispielsweise mittels der Spektralanalyse dargestellt werden. Sie dient der Feststellung, aus welchen Frequenzanteilen neben der respiratorischen Sinusarrhythmie sich die Variabilität der Herzfrequenz zusammensetzt.
Quantität und Qualität der respiratorischen Sinusarrhythmie werden medizinisch-wissenschaftlich betrachtet anhand der Amplitude der Herzfrequenzveränderung innerhalb eines repräsentativen Atemzugs von sechs aufeinander folgenden Atemzügen beschrieben (E-I-Differenz, RSA).
Physiologie Die respiratorische Arrhythmie ist ein Normalbefund, der ausgeprägt bei Kindern und Jugendlichen auftritt. Die RSA kommt durch atmungsabhängige Veränderungen des Einflusses des Parasympathikus auf das Herz zustande. Beim Einatmen dehnen sich die Lungen, wodurch es zu einer Hemmung des Vagotonus und damit zu einem verstärkten Einfluss des Sympathikus auf das Herz kommt; die Herzfrequenz steigt an.
Mit zunehmendem Alter sinkt die Fähigkeit, diese flexible Reaktion des Herzschlages an die jeweiligen Erfordernisse herzustellen.
Eine übermäßig regelmäßige Herzfrequenz, die keine Zeichen einer respiratorischen Sinusarrhythmie aufweist, kann auf eine Asphyxie bei Neugeborenen hinweisen.W.D. Ekert, B. Kohler: Cardiorespiratory studies in cerebral disease. In: Monatsschr Kinderheilkd, 1974, 122, S. 643–644
Forschung Die kardiorespiratorische Interaktion findet u. a. Bedeutung in der SäuglingsforschungPeter Aikele: Untersuchungen zur Entwicklung der kardiorespiratorischen Interaktion anhand gemeinsamer Rhythmen von Atmung und Herzaktion. Longitudinalstudie der ersten sechs Lebensmonate gesunder Säuglinge. Dissertation aus dem Institut für Physiologie der Humboldt-Universität zu Berlin Direktor P.B. Persson, zur Erlangung des akademischen Grades doctor medicinae (Dr. med.) vorgelegt der Medizinischen Fakultät der Humboldt-Universität zu Berlin, 1997 sowie in der Risikostratifizierung von Herzpatienten und Diabetikern.
Eine weitere Studie befasst sich mit der vegetativen Kontrolle der Herzfrequenz und ihrer Koordination mit dem respiratorischen System im Schlafen und Wachen.Axel Unbehaun Die vegetative Kontrolle der Herzfrequenz und ihre Koordination mit dem respiratorischen System untersucht im Schlafen und Wachen innerhalb der Pubertät: Eine zeitreihenanalytische Studie. Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades doctor medicinae (Dr. med.), aus dem Institut für Physiologie der Medizinischen Fakultät Charité der Humboldt-Universität zu Berlin, 1998, dazu: Kapitel 2. Die Fragestellung zur Studie: Zeitreihenanalytische Ansätze als Mittel, Einblicke in die vegetative Ansteuerung des Herzens und die kardiorespiratorische Interaktion zu erlangen
Literatur
Einbrodt: Über den Einfluss der Atembewegung auf Herzschlag und Blutdruck. In: Sber. Akad. Wiss. Wien – Math. Nat. Kl., 2. Abt., 40, 1860, S. 361–418 (zitiert z. B. in: Peter Aikele: Untersuchung zur Entwicklung der kardiorespiratorischen Interaktion gemeinsamer Rhythmen von Atmung und Herzaktion. (PDF; 2,1 MB) Dissertation 1998, Institut für Physiologie / Humboldt-Universität Berlin, S. 5) Manfred Stöhr, M. Wagner, K. Pfadenhauer, K. Scheglmann: Neuromonitoring. Steinkopff Verlag, 1999, ISBN 3-7985-1160-8 (beschreibt respiratorische Sinusarrhythmie auf S. 123/124)
Einzelnachweise
Kategorie:Herz-Kreislauf-Physiologie Kategorie:Psychosomatik