Pulsfrequenz

Synonyme und Abkürzungen: Puls, Pulsrate, Herzfrequenz, HF, Herzrate, Schlagfrequenz.

Der Begriff Pulsfrequenz bezeichnet in der Medizin die Anzahl der durch die Herzaktivität erzeugten Pulse in den Blutgefäßen während einer bestimmten Zeiteinheit (meist eine Minute). In der Regel stimmt die Pulsfrequenz mit der Herzfrequenz überein. Verschiedene Faktoren, wie Bewegung, Stress oder bestimmte Krankheiten, können die Pulsfrequenz kurz- oder langfristig beeinflussen.

Überblick

EinheitSchläge pro Minute (min−1, S/min bzw. bpm = beats per minute)
NormalwerteNeu­ge­borene: 120-140
Säug­linge: 120-130
Kinder: 100-110
Jugendliche: 85-90
Er­wachse­ne: 60-80
Senioren: 80-90
MessmethodenManuell (Palpation)
Elektronisch (Elektrokardiogramm (EKG))
Optisch (Photoplethysmographie (PPG))
MessorteJe nach Methode, u.a. Handgelenk, Finger, Ohr, Hals, Leiste, Kniekehle

Definition: Was ist die Pulsfrequenz?

Der Puls beschreibt die mechanische und rhythmische Ausdehnung sowie Kontraktion der Gefäßwände, die durch die Herztätigkeit und die dadurch ausgelöste Druckwelle verursacht wird. Im engeren Sinne versteht man unter Puls die Gefäßausdehnung der Arterien, die durch Berührung oder elektronische Messung an bestimmten Körperregionen erkannt werden kann.1

Infografik über den Herzzyklus mit allen Phasen der Diastole und Systole.

Abb. 1: Schematische Darstellung der Herzaktion: Das Herz stößt das Blut aus, indem es sich stoßweise zusammenzieht. Dadurch fließt das Blut nicht gleichmäßig durch die Gefäße, sondern in Wellen, die als Puls tastbar sind.

Der Puls tritt im arteriellen und venösen Teil des Gefäßsystems auf. Der arterielle Puls, d.h. vom Herzen in den Körper fließend, gibt u.a. Aufschluss über die Herzfrequenz, den Herzrhythmus sowie den Blutdruck. Der venöse Puls, d.h. zum Herzen zurückfließend, dagegen ist deutlich schwächer und hat weniger klinische Relevanz. Die in den Blutkapillaren, vor allem im Bereich der Haut, sichtbaren Pulsation werden als Kapillarpuls bezeichnet.2

Schematische Darstellung des menschlichen Kreislaufsystems

Abb. 2: Schematische Darstellung des menschlichen Blutkreislaufs. Sauerstoffreiches Blut gelangt von der Lunge ins Herz und von dort über die Arterien in den Körper. Sauerstoffarmes Blut gelangt über die Venen in das Herz und zurück in die Lunge.

Abhängig von der körperlichen Aktivität kann der Puls in verschiedene Arten eingeteilt werden. Bei körperlicher Ruhe (im Liegen oder Sitzen) liegt der so genannte Ruhepuls bei gesunden Erwachsenen normalerweise zwischen 60 und 80 Schlägen pro Minute. Als Trainingspuls wird der optimale Puls für das Langzeitausdauertraining bezeichnet. Der Maximalpuls beschreibt den Puls bei maximaler körperlicher Anstrengung.3

In klinischer Hinsicht lässt sich der Puls folgendermaßen beurteilen:4

  • Pulsfrequenz: Anzahl der Pulsschläge pro Minute.
  • Pulsrhythmus: Zeitliche Abfolge der Pulsschläge.
  • Pulsqualität: Art des gefühlten Pulsschlags (weich, hart).

Als Radialispuls wird der Puls im Bereich des Handgelenkes auf Daumenseite (Arteria radialis) bezeichnet. Weitere Pulsarten, abhängig von ihrem “Messort”, sind u.a. der Schläfenpuls, Carotispuls (Hals), Axillarispuls (Achsel) sowie der Femoralispuls (Leiste).5 6

Kurz erklärt: Pulsfrequenz, Pulsrate, Herzfrequenz und Herzrate

Der Puls beschreibt die mechanische und rhythmische Ausdehnung sowie Kontraktion der Gefäßwände, die durch die Herztätigkeit und die dadurch ausgelöste Druckwelle verursacht wird.

Der Begriff Pulsfrequenz bezeichnet in der Medizin die Anzahl der Pulse während einer bestimmten Zeiteinheit (meist eine Minute). Mit Pulsrate ist die Zeit zwischen zwei Schlägen gemeint. Bei einer Pulsfrequenz von 60 Schlägen pro Minute wäre die Pulsrate demnach 1 Sekunde.

Der Begriff Herzfrequenz bezeichnet in der Medizin die Anzahl der elektronisch erfassbaren Herzaktionen während einer bestimmten Zeiteinheit (meist eine Minute). Die Herzrate gibt die Zeit pro Herzaktion an.

Umgangssprachlich werden die Begriffe Puls, Pulsfrequenz, Pulsrate, Herzfrequenz und Herzrate meist synonym verwendet: i.d.R. wird die Pulsfrequenz gemeint. In diesem Text verwenden wir hauptsächlich das Wort Pulsfrequenz, sofern sich nicht explizit auf die Herzfrequenz bezogen wird.

Die Pulsfrequenz und Herzfrequenz stimmen meistens überein. Es kann jedoch zu Abweichungen kommen, wenn sich gewisse Herzaktivitäten nicht als Pulswelle in den Gefäßen bemerkbar machen. Dies ist bspw. bei bestimmten Formen der Arrhythmie der Fall.7 Die Differenz zwischen der Herzfrequenz und der peripher messbaren Pulsfrequenz wird als Pulsdefizit bezeichnet. Ein solches Defizit entsteht, wenn eine Herzaktion nicht kreislaufwirskam ist (bspw. Extrasystolen, Vorhofflimmern) oder der Blutstrom am Ort der Pulsmessung durch den Herzschlag unbeeinflusst bleibt (periphere Störung, bspw. Periphere arterielle Verschlusskrankheit)8

Pulsfrequenz: Normalwerte und Abweichungen

Wann ein Puls “normal” ist, hängt von verschiedenen Faktoren ab. So ist der Ruhepuls neben dem Wetter, der Tageszeit, Medikamenten oder Erkrankungen hauptsächlich von der körperlichen Verfassung und vom Lebensalter abhängig. Daneben spielt auch das Geschlecht eine Rolle: Bei Frauen ist der Puls häufig etwas höher als bei Männern.9

Tabelle: Ruhepuls Normalwerte abhängig vom Alter (Pulsschläge pro Minute):1011

AltersgruppePulsschläge pro Minute
Neugeborene120 – 140
Säuglinge120 – 130
Kinder100 – 110
Jugendliche85 – 90
Erwachsene60 – 80
Senioren80 -90

Die erhöhte Pulsfrequenz von Neugeborenen und Säuglingen lässt sich vor allem durch die hohen Stoffwechselraten erklären, die im Laufe des Alters rückläufig sind.12

Pulsfrequenz zu hoch

Ist der Puls zu hoch, spricht man von Tachykardie. Von einer zu hohen Pulsfrequenz wird bei Erwachsenen ab einem Wert von 100 Schlägen pro Minute gesprochen. Bei Kindern gelten jeweils altersabhängig andere Grenzwerte.13

Eine Tachykardie kann bspw. durch Stress, Ängste, Koffein oder unterschiedliche Krankheiten verursacht werden (u.a. Schilddrüsenerkrankungen oder Fieber). Hinter einem zu hohen Puls kann allerdings auch eine Herzrhythmusstörung stecken. Um feststellen zu können, ob ein erhöhter Puls gefährlich ist, ist es wichtig zu klären, ob die gemessene Pulsfrequenz dauerhaft zu hoch ist oder durch einen temporären äußeren Einfluss hervorgerufen wird. Kommt es etwa ohne ersichtlichen Grund zur Tachykardie oder Herzrasen sollte eine ärztliche Abklärung erfolgen.14 15 So geht einer 2016 veröffentlichten Langzeitstudie zufolge eine dauerhaft erhöhte Ruheherzfrequenz mit einem erhöhten Herzinfarkt- und Sterblichkeitsrisiko einher.16

Mehr zu diesem Thema:
Ursachen für hohen Puls

Pulsfrequenz zu niedrig

Wenn die Pulsfrequenz eines Erwachsenen weniger als 50 bis 60 Schläge pro Minute beträgt, wird von Bradykardie gesprochen. Bei Kindern gelten je nach Alter andere Grenzwerte.17

Wie eine 2016 erschienene bevölkerungsbasierte Kohortenstudie jedoch nahelegt, scheint für Menschen ohne kardiovaskuläre Erkrankung ein Puls unter 50 nicht riskant zu sein, sofern dieser keine Beschwerden verursacht.18 Daneben müssen zur Beurteilung, ob ein Puls zu niedrig ist und damit einen Krankheitswert aufweist, der Trainingszustand des Herzens sowie körperliche Beschwerden und eventuelle Herzkrankheiten berücksichtigt werden. Anzeichen für eine gefährlich niedrige Pulsfrequenz sind u.a. folgende Begleitsymptome: Müdigkeit, Schwindel, Atemnot und/oder Ohnmacht.19

Bei einer Bradykardie wird zwischen harmlosen und gefährlichen Formen unterschieden. Bei Sportlern etwa ist die so genannte physiologische (= ohne Krankheitswert) Sinusbradykardie ungefährlich. Gefährliche Formen der Bradykardie können durch verschiedene Herzerkrankungen (bspw. Herzinfarkt, Vorhofflimmern), eine Schilddrüsenunterfunktion, Unterkühlung oder einen Kaliummangel ausgelöst werden. Daneben kann ein (zu) niedriger Puls auch durch bestimmte Medikamente hervorgerufen werden, wie bspw. Beta-Blocker.20 21 22

Was sagt die Pulsfrequenz über die Gesundheit aus?

Obwohl der Puls ein scheinbar triviales physiologisches Ereignis ist, erlaubt er Rückschlüsse auf die Faktoren, die ihn bestimmen. Er liefert unter anderem Informationen über die Herzfrequenz, den Herzrhythmus, die systolische Druckanstiegsgeschwindigkeit sowie den Blutdruck und das Füllvolumen der Gefäße.23

Mithilfe des Pulsstatus können zudem direkte Rückschlüsse auf die Durchgängigkeit des arteriellen Systems gezogen werden. Um den Pulsstatus zu ermitteln, werden systematisch die arteriellen Pulse an verschiedenen Körperstellen manuell gemessen und miteinander verglichen. Dies geschieht im Seitenvergleich bzw. von proximal (näher zur Körpermitte) nach distal (weiter von der Körpermitte entfernt).24 Bspw. kann auf diese Weise auf eine Gefäßentzündung im Bereich des Aortenbogens rückgeschlossen werden, da es bei dieser oft zu einer asymmetrischen Verminderung der Pulse im Bereich der oberen Extremitäten kommt.25

Bei der Pulsqualität werden verschiedene Pulseigenschaften beurteilt. Diese können Aufschluss über das Herz-Kreislaufsystem geben. Dabei werden Pulsfrequenz, Rhythmus, Amplitude (Größe, Stär­ke, Höhe), Druckanstieg sowie Spannung des Pulses untersucht und beurteilt. Je nach Pulseigenschaften kann auf verschiedene Erkrankungen oder Störungen des Herz-Kreislaufsystems rückgeschlossen werden. So kann bspw. ein Pulsus celer – ein schneller Puls, der durch schnelles An- und Absteigen der Pulsfrequenz gekennzeichnet ist – auf einen labilen Kreislauf oder ein Aortenaneurysma hindeuten. Häufig wird die Pulsqualität trotz vorhandener apparativer Diagnostikmöglichkeiten (bspw. EKG) nachwievor manuell durch den Arzt durchgeführt, insbesondere bei der Ersteinschätzung eines Patienten. Hierbei lassen sich häufig bereits erste Verdachtsdiagnosen stellen.26 27 28

Was beeinflusst die Pulsfrequenz?

Wie hoch die Herz- bzw. Pulsfrequenz ist hängt von zahlreichen inneren und äußeren physiologischen Faktoren, Alter, Geschlecht, Stress und psychischen Belastungen sowie Lebensumständen ab, die im Folgenden näher beschrieben werden.

Kleiner Exkurs: Das vegetative Nervensystem (Sympathikus, Parasympathikus)

Das vegetative Nervensystem oder auch autonome Nervensystem regelt einen Großteil der lebensnotwendigen Körperfunktionen, wie den Herzschlag, die Atmung oder die Verdauung. Es passt unseren Körper somit unterschiedlichen Lebensumständen an, ist allerdings nicht direkt bewusst steuerbar. Unterteilt wird das vegetative Nervensystem in zwei Systeme, die meistens gegeneinander (antagonistisch) wirken:

  • Sympathikus: Dieser hat hauptsächlich eine aktivitätssteigernde Funktion. In Stress- und Gefahrensituationen versetzt er den Körper in Leistungsbereitschaft (“fight and flight”).
  • Parasympathikus: Dieser hat hauptsächlich eine aktivitätshemmende Funktion (“rest and digest”), wobei es auch in Stresssituationen zu parasympathischen Aktivitäten kommen kann.
Medizinische Darstellung des menschlichen Nervensystems mit Parasympathikus und Sympathikus.

Abb. 3: Vergleich der Effekte des Sympathikus und Parasympathikus auf den menschlichen Organismus.

Je nach Situation modifiziert das vegetative Nervensystem durch die Aktivierung von Sympathikus und Parasympathikus die Herzfrequenz sowie dessen Kontraktionskraft. Ziel dieser Modifikation ist eine Erhöhung oder Verringerung des Blutvolumens, welches pro Minute durch den Körper gepumpt wird. Dies kann neben der Beeinflussung der Herzfrequenz auch über eine Beeinflussung des Schlagvolumens erreicht werden. Der Sympathikus erhöht die Herzfrequenz, während der Parasympathikus für eine Verringerung sorgt. Daneben werden durch die beiden Systeme auch die Kontraktionskraft, die Erregungsleitung, die Geschwindigkeit der Relaxation sowie die allgemeine Erregbarkeit des Herzens beeinflusst.

Je nachdem welches System aktiviert wird, werden bestimmte Botenstoffe bzw. Neurotransmitter im Körper ausgeschüttet, die für eine Anpassung der Herzfrequenz sorgen:

  • Im Falle einer Aktivierung des Sympathikus wird überwiegend Noradrenalin ausgeschüttet.
  • Durch die Aktivität des Parasympathikus wird Acetylcholin ausgeschüttet.29 30

Puls und Atmung

Unsere Atmung hat einen Einfluss auf unsere Herz- bzw. Pulsfrequenz. Die so entstehende Schwankung der Herzaktionen wird als respiratorische Sinusarrhythmie (RSA) bezeichnet. Bei der Einatmung steigt die Herzfrequenz an, bei der Ausatmung senkt sie sich wieder.

Über die Atmung ist es uns somit möglich die Herzfrequenz in einem gewissen Maße bewusst zu beeinflussen:

  • Atmen wir tief und entspannt, senkt sich die Herzfrequenz, da wir mehr Sauerstoff pro Atemzug aufnehmen.
  • Atmen wir flach, kann mit einem Atemzug nicht genügend Sauerstoff aufgenommen werden. Als Folge erhöht sich die Herzfrequenz.

Mithilfe der Messung der respiratorische Sinusarrhythmie können Rückschlüsse auf die vagale Kontrolle (vagal = den Nervus vagus betreffend) des Herzens gezogen werden. Die Messung der RSA über Pulsoxymetrie oder EKG ist in der Funktionsdiagnostik des autonomen Nervensystems somit ein etabliertes Standardverfahren zur Überprüfung der Parasympathikusaktivität.31 In diesem Zusammenhang ließ sich in einer fünfjährigen Studie des Klinikums rechts der Isar der TU München feststellen, dass Herzinfarktpatienten, deren RSA schwächer ausgeprägt war, eher Gefahr liefen, innerhalb des Beobachtungszeitraumes zu sterben. Bei den untersuchten Personen mit gering ausgeprägter RSA lag die Sterbewahrscheinlichkeit am Ende des Fünfjahreszeitraums fast fünf Mal so hoch wie bei Menschen mit stärkeren atembedingten Unregelmäßigkeiten. Die Schlussfolgerung: Aus der Herzfrequenz und Atemfrequenz könnten sich Rückschlüsse auf die Lebenserwartung eines Menschen ziehen lassen.32

Zusammenhang zwischen Körpertemperatur und Puls

Erhöht sich die Körpertemperatur, bspw. durch sportliche Aktivität oder eine hohe Außentemperatur, steigt die Herzfrequenz. Grund hierfür ist, dass bei einer erhöhten Körpertemperatur die Extremitäten mithilfe einer besseren Durchblutung heruntergekühlt werden. Gleichzeitig muss die Muskulatur mit genügend Sauerstoff versorgt werden. Um diesen zusätzlichen Arbeitsaufwand zu leisten, steigt die Herzfrequenz.33

Mehr zu diesem Thema:
Der kardiovaskuläre Drift

Einfluss von Schwitzen und Dehydratation auf den Puls

Durch übermäßiges Schwitzen und/oder eine geringe Flüssigkeitszufuhr wird das Blut “dickflüssiger”. Das Blutvolumen nimmt ab, sodass es für das Herz schwieriger wird das Blut durch den Körper zu transportieren. Um diesen Effekt auszugleichen, erhöht sich die Herzfrequenz. Bei einer Dehydratation erhöht sich nicht nur der Puls, sondern gleichzeitig sinkt auch der Blutdruck.34 35

Pulsfrequenz und Umgebung: Luftfeuchtigkeit und Höhe

Bei hoher Luftfeuchtigkeit (ab ca. 60%) wird die Wärmeregulation des Körpers beeinträchtigt, da die Verdunstung des Schweißes abnimmt und dieser länger auf der Hautoberfläche bleibt. Um den verlangsamten Kühlungsprozess der Haut zu beschleunigen, steigt die Herzfrequenz an.36

Auch die Höhe hat einen Einfluss auf die Herzfrequenz: Der geringere Luftdruck sorgt dafür, dass der Körper weniger Sauerstoff aufnehmen kann. Um diesen Effekt auszugleichen, erhöht sich die Atemfrequenz und somit auch die Herzfrequenz (siehe auch Sauerstoffbindungskurve).37

Pulsfrequenz bei Frauen und Männern

Im Vergleich zu Männern haben Frauen im Durchschnitt ein anatomisch kleineres Herz. Aufbau und Wirkungsweise des Herzens unterscheiden sich nicht. Durch die geringere Größe ergibt sich bei Frauen eine geringere Blut- und damit auch Sauerstoffmenge, die während eines Herzschlags durch den Kreislauf gepumpt wird. Bei körperlicher Belastung hat dies zur Folge, dass das weibliche Herz i.d.R. den erhöhten Sauerstoffbedarf von Organen und Muskeln durch einen schnelleren Herzschlag ausgleichen muss. Neben der geringeren Herzgröße und des geringeren Herzgewichts weisen Frauen im Vergleich zu Männern auch ein kleineres Herzvolumen, Schlagvolumen und Herzminutenvolumen auf.

Tabelle: Unterschiede der Herz-Kreislauf-Parameter zwischen Frauen und Männern38

Herz-Kreislauf-ParameterFrauMann
Herzgewicht250 – 300 g300 – 350 g
Herzvolumen500 – 600 ml600 – 800 ml
Schlagvolumen (in Ruhe)40 – 50 ml70 ml
Herzminutenvolumen (in Ruhe)3 – 5 l4 – 6 l
Herzfrequenz (in Ruhe)70/min60/min

Puls im Schlaf

Während des Schlafs verringert sich die Pulsfrequenz, wobei dies je nach Schlafphase unterschiedlich ausgeprägt ist.39 Daneben verringern sich auch die Atemfrequenz und der Blutdruck. Ein regelmäßiger und ausreichender Schlaf ist wichtig, damit sich der Körper regeneriert. Dagegen können lang anhaltende Schlafstörungen neben psychischen Beeinträchtigungen, Übergewicht und einem geschwächten Immunsystem zu einem erhöhten Risiko von Herz-Kreislauferkrankungen führen.40 41

Pulsfrequenz beim Sport

Bei körperlicher Aktivität benötigen die Muskelzellen mehr Sauerstoff. Um dies zu gewährleisten, erhöhen sich die Herzfrequenz sowie das Schlagvolumen. Der Puls beim Sport steigt demnach deutlich messbar an.

Abhängig vom Alter sollte ein bestimmter Maximalpuls beim Sport nicht überschritten werden. Eine grobe Faustregel für gesunde Erwachsene lautet: Puls von 220 minus Lebensalter. Somit sollte ein gesunder 40-Jähriger einen Puls von 180 nicht dauerhaft überschreiten, während ein 60-Jähriger lediglich bis 160 Schläge pro Minute gehen sollte. Wichtig in diesem Zusammenhang ist allerdings, wie sich der Puls beim Sport entwickelt. I.d.R. steigt die Pulsfrequenz zu Beginn der Belastung allmählich an und fällt am Ende wieder langsam ab. Stellt sich dagegen zu Beginn ein schlagartiges Herzrasen oder stark erhöhter Puls ein, kann dies auf eine krankheitsbedingte Ursache hindeuten.42

Beim sogenannten Übertrainingssyndrom ist die Herzfrequenz entgegen populärwissenschaftlicher Publikationen in Ruhe meist unverändert. Im Bereich des Maximalen jedoch ist die Herzfrequenz leicht verringert (ca. 3-5 Schläge/min).43 Die Herzfrequenzvariabilität (HRV) dagegen scheint laut mehreren Studien ein geeigneter Indikator für Übertraining zu sein.44

Wie auch andere Muskeln, kann das Herz ebenfalls trainiert werden. So übt Ausdauersport nicht nur kurzfristig, sondern auch langfristig einen Einfluss auf den Ruhepuls aus. Dies geschieht, indem das Herz mit der Zeit an Masse gewinnt und sich sein Blutvolumen pro Schlag erhöht. Es muss in Folge nicht mehr so oft schlagen, um die benötigte Sauerstoffmenge durch den Körper zu pumpen – der Ruhepuls nimmt bei Ausdauersportlern somit i.d.R. ab. Auch bei Kraftsportlern findet eine Zunahme der Herzmasse statt, da wiederkehrende Blutdruckspitzen eine erhöhte Herzkraft erfordern.45

Puls und Fettverbrennung / Fettverbrennungspuls

Häufig wird von Hobbysportlern oder Personen, die abnehmen möchten, vom “Fettverbrennungspuls” gesprochen. Gemeint ist der optimale Puls, um möglichst viel Fett abzubauen. Einigen Studien und Experten zufolge ist es in diesem Zusammenhang jedoch wichtig zu klären, dass zum einen Fettverbrennung und Fettabbau zwei unterschiedliche Dinge sind. Zum anderen existiert nach Aussagen einiger Autoren das pulsgezielte Training zum Fettabbau nicht. Das existierende “Fettstoffwechseltraining” allerdings dient wiederum nicht der Gewichtsabnahme, sondern der effizienteren muskulären Energiebereitstellung und somit der Verbesserung der Langzeitausdauer.

Anders als von vielen vermutet, wird die effizienteste Reduktion des Körperfettanteils einiger Autoren nach nicht mit einem moderaten “Fettverbrennungspuls” erreicht, sondern mit regelmäßigem intensivem Training, wie etwa Intervalltraining, Krafttraining, intensives Ausdauertraining oder Zirkeltraining. Bei solchen Trainingsvarianten werden pro Zeiteinheit mehr Kilokalorien verbrannt als bei moderaten Varianten.

Als allgemeine Regel gilt für die Reduzierung des Gewichts: Wer sein Gewicht reduzieren möchte, sollte auf eine negative Energiebilanz achten, d.h. mehr Energie verbrauchen, als er über die Nahrung aufnimmt.46 47 48

Anmerkung: Studien zu dieser Thematik werden laufend veröffentlicht. Viele der genannten Aspekte werden von verschiedenen Autoren und Sportlern kontrovers diskutiert.

Erhöhter Herzschlag nach dem Essen

Nach einer größeren Mahlzeit erhöht sich häufig die Herzfrequenz für einen gewissen Zeitraum. Grund ist die für die Verdauung erforderliche erhöhte Durchblutung des Magen-Darm-Traktes, sodass direkt nach dem Essen mehr Blut in diesen Bereich gepumpt werden muss.49

Puls und Übergewicht

Starkes bis sehr starkes Übergewicht (Adipositas) führt gerade schon bei leichten Anstrengungen häufig zu Kurzatmigkeit, da durch die vorhandenen Fettpolster das Lungenvolumen verkleinert ist und die Atemhilfsmuskulatur mehr Arbeit leisten muss. Gleichzeitig steigt der Sauerstoffverbrauch, da mehr Gewebe mit Sauerstoff versorgt werden muss. Diese Faktoren führen zur Erhöhung der Herzfrequenz.50

Pulsfrequenz und Rauchen

Rauchen kann die Herzfrequenz erhöhen, indem der Neurotransmitter Noradrenalin ausgeschüttet wird. Hierbei gilt, dass geringe Mengen an Nikotin, so wie sie beim Rauchen aufgenommen werden, den Blutdruck und die Herzschlagfrequenz erhöhen. Zu hohe Dosen dagegen senken den Blutdruck und verlangsamen den Herzschlag.51

Veränderung der Pulsfrequenz durch Stress und andere Emotionen

In Stresszuständen ist besonders der Sympathikus aktiv (siehe “Kleiner Exkurs: Das vegetative Nervensystem”). Daneben werden Katecholamine, ein Komplex aus Hormonen mit aktivierender Wirkung, freigesetzt. Diese bewirken zum einen eine Weitstellung der Gefäße in der Muskulatur und anderen Organen, zum anderen eine Engstellung der peripheren Gefäße. Als Folge erhöht sich die Herzfrequenz. Auch Emotionen wie Angst, Wut, Furcht, Überraschung, Freude, Aufregung oder Nervosität können zu einer Erhöhung der Herzfrequenz führen.52

Einfluss von Krankheiten auf die Pulsfrequenz

Verschiedene Krankheiten können sich verlangsamend oder beschleunigend auf den Herzschlag auswirken.

So können Erkrankungen wie bspw. Blutarmut (Anämie), Schilddrüsenüberfunktion oder Hormonschwankungen (bspw. Wechseljahre) eine Erhöhung der Herzfrequenz bewirken. Auch akute (Infektions-)Krankheiten wie eine Erkältung oder Grippe, stellen für den Körper enorme Belastungssituationen dar, bei der sich u.a. aufgrund der erhöhten Körpertemperatur oder Fieber eine Steigerung des Pulses einstellt. Puls erhöhende Krankheiten, deren Ursachen beim Herzen selbst liegen, sind u.a. Herzrhythmusstörungen, eine Herzinsuffizienz, Herzmuskel- und Herzklappenentzündungen oder eine Kardiomyopathie.53 54

Eine Verringerung des Pulses wird i.d.R. durch Erkrankungen, die das Herz betreffen, verursacht. Grundlage für eine gesunde Herzfunktion sind regelmäßige elektrische Impulse. Liegen Störungen entweder in der Bildung der elektrischen Impulse oder in deren Weiterleitung vor, kann es zu einer Verlangsamung des Herzschlags kommen. Diese Herzprobleme können u.a. durch Stoffwechselkrankheiten wie eine Schilddrüsenunterfunktion ausgelöst werden.55

Herzfrequenz und Puls messen

Wie wird die Pulsfrequenz gemessen?

Der Puls lässt sich manuell oder mittels spezieller Geräte messen. Manuell bzw. “tastend” (= palpatorisch) kann die Pulsfrequenz mit den Fingern an allen Körperstellen gemessen werden, an denen Arterien oberflächlich verlaufen. Die bekannteste Palpationsstelle befindet sich im Bereich des Handgelenks (Radialispuls). Die elektronische Messung der Pulsfrequenz findet mittels Elektrokardiogramm (EKG) statt. Für optische Messungen können verschiedene Geräte und Sensoren an unterschiedlichen Stellen des Körpers eingesetzt werden. In Frage kommen hierbei hauptsächlich Ohrläppchen- und Fingerclips, Smartwatches, Fitnesstracker oder In-Ohr-Sensoren.56

Manuelle Messung: Puls selber messen

Für die manuelle Messung der Pulsfrequenz braucht man neben einer Hand als “Messinstrument” eine Möglichkeit der Zeiterfassung mit Sekundenanzeige. Wenn man den Ruhepuls berechnen möchte, sollte man bereits einige Minuten vorher entspannt sitzen oder liegen. Um nun den Puls selber messen zu können, sucht man sich eine nah unter der Haut verlaufende und gut tastbare Arterie. Hierfür sind besonders gut die Speichenarterie (Arteria radialis) an der daumenseitigen Innenseite des Handgelenks und die Halsschlagader (Arteria carotis) geeignet. Letztere befindet sich jeweils beidseitig in der kleinen Grube zwischen dem Kehlkopf und der seitlichen Halsmuskulatur. Hat man eine geeignete Stelle gefunden, legt man auf diese mit leichtem Druck zwei bis drei Fingerspitzen (nicht den Daumen!), bis die pulsierende Arterie gut spürbar ist. Nun zählt man für eine viertel oder eine halbe Minute die eintreffenden Pulswellen und rechnet den Wert auf eine Minute hoch (bei einer viertel Minute den Wert mal vier, bei einer halben Minute den Wert mal zwei nehmen).57

Illustration, wie Sie Ihre Herzfrequenz manuell mit zwei Fingern am Handgelenk überprüfen können.

Abb. 4: Pulsmessung am Handgelenk mit zwei Fingern

Elektronische Herzfrequenzmessung: Elektrokardiogramm (EKG)

Damit sich der Herzmuskel zusammenziehen kann (kontrahiert), findet eine elektrische Erregung statt. Bei jedem Herzschlag verändert die Herzmuskulatur ihre elektrischen Eigenschaften. Hierbei entsteht ein elektrisches Feld, das durch den gesamten Körper geleitet wird. Mit einem EKG können diese Spannungsänderungen erfasst werden. Für die Aufzeichnung stehen verschiedene Ableitmethoden zur Verfügung: Uni- und bipolare Extremitätenableitungen sowie Brustableitungen. Bei der bipolaren Extremitätenableitung werden insgesamt drei Elektroden am rechten und linken Arm sowie am linken Bein befestigt.
Anhand eines EKG lassen sich die elektrischen Aktivitäten in den einzelnen Herzabschnitten darstellen, jedoch keine Aussagen über die Pumpleistung und Kontraktion des Herzens treffen.58

Optische Pulsmessung: Photoplethysmographie (PPG)

Für die Messung der Pulsfrequenz wird ein PPG-Sensor verwendet, der die Durchblutungsänderungen des Gewebes erfasst. Der Sensor besteht aus einer einzelnen grünen oder Rot-/Infrarot-Doppel-LED Lichtquelle sowie einem Lichtsensor (Fotodiode). Das von der Lichtquelle ausgesendete Licht wird vom Gewebe entweder durchdrungen oder reflektiert und vom Lichtsensor erfasst. Durch die Durchblutung des Gewebes ändert sich die durchdringende bzw. reflektierte Lichtintensität. Auf diese Weise lässt sich der Puls erfassen. Ein solcher PPG-Sensor wird heute i.d.R. entweder in Pulsoxymetern (bspw. Fingerclips, In-Ohr-Sensoren) oder Fitnessarmbändern eingebaut. Bei der Pulsoxymetrie wird neben der Pulsfrequenz auch die funktionelle Sauerstoffsättigung (SpO2) gemessen.59

Kurz erklärt: Messung der Herz- und Pulsfrequenz mittels EKG und PPG

Während das EKG die elektrische Aktivität des Herzens misst, erkennt das PPG die Änderung der Durchblutung des Gewebes. Ein EKG misst somit direkt die Herzfrequenz, während ein PPG-Sensor die Pulsfrequenz erfasst.60

Wo wird die Pulsfrequenz gemessen?

Der Puls kann an allen Körperstellen manuell, elektronisch und/oder optisch gemessen werden, an denen die Arterien oberfläch verlaufen und durch die Haut “spür- oder sichtbar” sind:61 62

  • Im Ohr (äußerer Gehörgang)
  • Ohrläppchen
  • Schläfe
  • Hals
  • Achselhöhle
  • Innenseite Oberarm
  • Ellenbogen
  • Handgelenk
  • Finger
  • Leiste
  • Kniekehle
  • Knöchel
  • Fußrücken

Wie misst cosinuss° Vitalparameter?

Weiterführende Artikel

Die hier aufgeführten Informationen sind kein Ersatz für die professionelle Beratung oder Behandlung durch ausgebildete Ärzte/Ärztinnen und dürfen nicht für eigenständige Diagnosen oder Behandlungen verwendet werden.

Autor- & Quellenangaben

Über den Autor

Dr.-Ing. Johannes Kreuzer ist Mitgründer und Geschäftsführer von cosinuss°. Er studierte Elektrotechnik mit dem Schwerpunkt Medizinelektronik an der TUM (Technische Universität München, Deutschland).

Quellen / References

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  3. Puls, flexikon.doccheck.de (Abruf: 01.10.2020)
  4. Puls, flexikon.doccheck.de (Abruf: 01.10.2020)
  5. Puls, flexikon.doccheck.de (Abruf: 01.10.2020)
  6. Radialispuls, flexikon.doccheck.com (Abruf: 29.09.2020)
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