Yoga Asanas Und Herzratenvariabilität (HRV)

Yoga Asanas und Herzratenvariabilität (HRV)

Eine Anwendungsbeobachtung

Thesis

zur Erlangung des Grades

Master of Science (MSc)

Interuniversitären Kolleg für Gesundheit und Entwicklung Graz / Schloss Seggau ([email protected] , www.inter-uni.net)

vorgelegt von

Nina Mayer

Graz, im Dezember 2012

1 Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

Nina Mayer, Wien [email protected]

Hiermit bestätige ich, die vorliegende Arbeit selbstständig unter Nutzung keiner anderen als der angegebenen Hilfsmittel verfasst zu haben.

Graz, im Dezember 2012

Im Sinne fachlich begleiteter Forschungsfreiheit müssen die in den Thesen des Interuniversitären Kolleg vertretenen Meinungen und Schlussfolgerungen sich nicht mit jenen der Betreuer/innen und Begutachter/innen decken, sondern liegen in der Verantwortung der Autorinnen und Autoren.

Thesis angenommen

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

Danksagung

Aus tiefstem Herzen darf ich meinen Dank an all jene ausdrücken, die mir helfend, unterstützend, aufbauend und mit der Vermittlung von Zuversicht beigestanden haben, und mir das Gefühl gaben, dass diese Arbeit ihren Sinn hat.

„Ich verstehe den Sinn der Demut. Sie ist kein Verächtlichmachen seiner selbst. Sie ist das eigentliche Prinzip des Handelns “ (Antoine de Saint- Exupéry, Flug nach Arras)

Für eine leichtere, flüssigere Leseweise wurde die männliche Person gewählt.

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

Inhaltsverzeichnis

Zusammenfassung 6 1. EINLEITUNG 12 1.1. Relevanz 13 1.1.1. Studienlage 14 1.1.2. Die Forschungsfrage 15 1.2. Der Yoga 16 1.2.1. Geschichte des Yoga 17 1.2.2. Wirkungen des Yoga 17 1.2.2.1. Traditionelle Wirkungsweisen 18 1.2.2.2. Differenzierte Wirkungen 18 1.2.3. Asanas 19 1.2.3.1. Ashtanga-Stil 20 1.3. Physiologische Grundlagen 22 1.3.1. Das autonome Nervensystem 22 1.3.1.1. Sympathikus und Parasympathikus 23 1.3.1.1.1. Der Sympathikus 24 1.3.1.1.2. Der Parasympathikus 25 1.3.1.2. Regelungen und Wirkbereiche des Autonomen Nervensystems 25 1.3.1.2.1. Respiratorische Sinusarrythmie 26 1.3.1.2.2. Orthostatische Anpassung 26 1.3.2. Cor – das Herz 27 1.3.2.1. Die Mechanik des Herzens 29 1.3.2.2. Das Elektrokardiogramm 29 1.3.3. Die Herzratenvariabilität HRV 30 1.3.3.1. Messparameter und Messmethoden 32 1.3.3.2. Die Langzeitmessung 33 1.3.3.3. Die Kurzzeitmessung 33 1.3.3.4. Die Parameter 34 1.3.3.4.1. Time Domain Methods 34 1.3.3.4.2. Frequency Domain Methods 35 1.3.3.4.3. Interpretation der Parameter 37 1.4. Training und körperliche Belastung 38 1.4.1. Belastung und Erholung 39 2. METHODIK 40 2.1. Gerät 40 2.1.1. Technische Daten 41 2.1.2. HRV Parameter und statistische Auswertung 42 2.2. Messverlauf und Durchführung 45 2.2.1. Probanden 45 2.2.2. Durchführung 46 2.2.2.1. Arbeitsweise 47 2.2.2.2. Intervention 48 2.2.2.2.1. Übungsablauf 49

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3. ERGEBNIS 51 3.1. Übersicht 52 3.1.1. Ergebnisse der einzelnen Parameter der HRV-Analyse 55 3.1.1.1. Frequency Domain Analyse 56 3.1.1.1.1. Very Low Frequency (VLF) 56 3.1.1.1.2. Low Frequency (LF) 57 3.1.1.1.3. High Frequency (HF) 59 3.1.1.1.4. Total Power (TP) 60 3.1.1.2. Time Domain Analyse 61 3.1.1.2.1. SDNN 61 3.1.1.2.2. RMSSD 62 3.1.1.3. Puls, LF/HF Ratio und ARI 62 3.1.1.3.1. Puls 62 3.1.1.3.2. LF/HF Ratio 63 3.1.1.3.3. ARI 64 4. DISKUSSION 65 4.1. Einleitung 65 4.2. Messmethode 65 4.3. Setting 66 4.4. Statistische Auswertung 66 4.5. Messdesign 68 4.6. Conclusio 68 4.6.1. Allgemeine Aussagen zu den Studienergebnissen 68 4.6.2. Interpretation des instantanen Einflusses von Yoga-Asanas auf die HRV 69 4.7. Selbstkritisches 71 LITERATURVERZEICHNIS 73 ANHANG 81

Nina Mayer, MSc Thesis 2012, Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

ZUSAMMENFASSUNG

www.inter-uni.net

Yoga und Herzratenvariabilität.

Beeinflussen ausgewählte Yoga-Asanas bei gesunden Probanden einer Interventionsgruppe die Herzratenvariabilität in Bezug auf die symatho-vagale Balance im Vergleich zu einer ruhenden Kontrollgruppe?

Zusammenfassung der Arbeit

Autorin: Nina Mayer Betreuer: Christian Endler

Einleitung

In den letzen Jahren hat der Yoga in Europa massiv Einzug gehalten. Es ist regelrecht „trendy“ Yoga zu praktizieren. Der Bogen spannt sich über meditative Gestaltungsformen, die einem den spirituellen Weg weisen, bis über sehr körperbezogene Methoden, die eher dem Fitnesstrend angehören. Der Yoga ist eine Lebensform, bei dem es einerseits um den bewussten Umgang mit sich und der Welt geht und andererseits um eine Veränderung des eigenen Bewusstseins, bei der es um die Loslösung von Gier, Neid, Hass und Anhaftung an materielle Dinge geht. Außerdem wird dem Yoga und seinen Techniken eine gesundheitsfördernde Wirkung nachgesagt.

In dieser Arbeit wurde das Augenmerk auf Asanas und deren Auswirkungen auf das Autonome Nervensystem (ANS) gelegt. Es wurde untersucht, ob ausgewählte Asanas einen signifikanten Einfluss auf die Herzratenvariabilität haben . Die Messung der individuellen HRV lässt Rückschlüsse über den Zustand des autonomen Nervensystems zu. Die Variabilität ist ein Zeichen der Anpassungsfähigkeit des ANS an die geforderten Leistungen mit der nachfolgenden Erholung. Die Variabilität ist ein Zeichen von Gesundheit, sie muss aber immer im Zusammenhang der Lebensphase und der Lebensumstände gesehen werden.

Hintergrund und Stand des Wissens

Yoga ist in unserer westlichen Welt sehr populär geworden, im speziellen in Europa und den Nordamerikanischen Staaten, aber auch im lateinamerikanischen Raum und in Australien hat der Yoga starke Nachfrage und ein großes Angebot. Dieser Umstand kann auf viele Gründe zurück zu führen

6 Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau sein. Einer davon ist der immer stärker werdende Leistungsdruck der globalisierten Welt mit immer größer werdenden Problemen der Gesundheit.

Chronische Schmerzen gehören in Europa zu häufigen Gesundheitsproblemen. Die primär und sekundär Prophylaxe wird immer mehr an Gewicht bekommen, da mittlerweile der „common sense“ herrscht, Erkrankungen erst nicht entstehen zu lassen, beziehungsweise bei einer Behandlung genauso Maßnahmen zu treffen, die einer weiteren Verschlimmerung entgegenwirken.

Das Untersuchen der Yogawirkungen und ihren Einfluss auf Körper und Geist ist wichtig, um eine ausgewogene Diskussion in und mit vielen Fachrichtungen möglich zu machen. Das Themenspektrum, das der Yoga umspannen kann ist breit gestreut. Der wissenschaftliche Blick auf die Wirkungen des Yoga ist in verschiedenen Fachrichtungen präsent. Sehr intensiv beschäftigt sich die Naturwissenschaft mit den Wirkungen auf die Physiologie des Menschern. Die Medizin in vielen ihrer Sparten untersucht genauso wie die Sportwissenschaft die Veränderungen, die durch Yoga entstehen können. Die psychologische Wissenschaft untersucht den Yoga auf seine Wirkungen auf die menschliche Psyche, und die Sozialwissenschaft beschäftigt sich mit den Auswirkungen des Yoga auf soziale Systeme.

In dieser Arbeit werden die Auswirkungen von Yoga- Asanas auf das Autonome Nervensystem in Bezug auf das Herz, und die damit stattfindende Veränderung der Herzratenvariabilität beschrieben.

Die Auswirkungen von Yoga auf das Herz- Kreislaufsystem wurden und werden bereits in Untersuchungen beleuchtet. Die publizierten Studien kommen zu verschiedenen Ergebnissen. Einerseits zeigen Untersuchungen, dass Yoga positive Effekte auf physiologischer, psychologischer und biochemischer Ebene hat. Andererseits konnten Bhattacharya und Krishnaswami und Clay et al keine Effekte bei physiologischen Parametern beobachten. Hingegen war in der Studie von Madanmohan et al eine messbare Veränderung der cardiovaskulären Antwort nach zwei Monaten Yoga-Training feststellbar. (Batthacharya und Krishnaswami 1960, Clay et al 2005, Madanmohan et al 2004). Die beobachteten Effekte beziehen sich sehr häufig auf cardio-vaskuläre Parameter, Schmerzwahrnehmung und Blutwerte (Parshad et al 2011,) Immer häufiger werden die Wirkungen auf die HRV beschrieben, dabei wird meist die Steigerung des Vagotonus hervorgehoben.

Forschungsfrage

Die Forschungsfrage lautet: „Beeinflussen ausgewählte Yoga-Asanas bei gesunden Probanden einer Interventionsgruppe die Herzratenvariabilität in Bezug auf die symatho-vagale Balance im Vergleich zu einer ruhenden Kontrollgruppe?“

Methodik

Das Studiendesign wurde als kontrollierte Anwendungsbeobachtung angelegt. Es liegt eine experimentelle Beobachtungsstudie vor, bei der eine Interventionsgruppe mit einer Kontrollgruppe verglichen wurde. Die 32 getesteten Probanden kamen zu zwei Terminen, je einmal zur Intervention und einmal zu einer Kontrollphase. Die Phasen bestanden aus der Intervention „Yoga“ und der Kontrolle „Ruhe“.

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Teilnehmer

32 gesunde weibliche und männliche Probanden mit mindestens dreimonatiger Yogaerfahrung im Alter von 27 bis 72 Jahren

Durchführung

Die Messungen wurden mit einem von der Fa. IMI Health Care (Liechtenstein) umgebauten Smartphone . Dieses Smartphone ist ein UBW-Phone (Universal Body Wave Mobile Phone), ausgestattet mit einer Windows Mobile 6.5. Software, einer EKG Ableitfunktion und einer Berechnungsfunktion für die HRV - Analyse. Das UBW - Phone ermittelt das EKG und errechnet durch eine Abtastrate von 400x/sek und über eine Peak – to - Peak Messung die Herzratenvariabilität (Angaben laut Hersteller). Die Werte werden einerseits in Form der Time- domain- Analyse, andererseits in Form der Frequenzanalyse dargestellt.

Alle Probanden kamen zu zwei Messterminen. Diese Termine erfolgten zur gleichen Uhrzeit, womit gewährleistet sein sollte, dass die Tagesverfassung ähnlich und die Ausgangssituation vergleichbar ist. Jeder Teilnehmer durchlief jeweils eine Yoga-Einheit zu 30 Minuten und eine Ruheeinheit in gleicher Länge, das heißt jeder Proband war Teil der Interventions- und der Kontrollgruppe. Die Probanden wurden pro Testung dreimal gemessen, zweimal vor der Intervention bzw. Ruhe und einmal danach.

Die Erstmessung (t_ 1) erfolgte nach dem Ankommen und hatte den Zweck der Eingewöhnung. Die zweite Prä- Messung (t_2) wurde nach der Besprechung und nach Ausfüllen des Fragebogens durchgeführt. Die Post-Messung (t_3) wurde nach der Intervention bzw. Ruhe abgelesen.

Ergebnis

Überblick

Bei der Betrachtung der Messergebnisse werden einerseits die Veränderungen innerhalb der jeweiligen Gruppe zu den verschiedenen Messzeitpunkten (t 2-t3) beobachtet und andererseits die Interaktion der Yogagruppe mit der Kontrollgruppe (Yoga-Asanas vs. Ruhe) zu den einzelnen

Messzeitpunkten (t 2_I -t2_R und t 3_I -t3_R ). Die Beurteilung und Bewertung der Ergebnisse richtet sich nach der Signifikanz, welche mit einem Signifikanzniveau von p< 0,05 festgelegt wurde. Darüber liegende p-Werte gelten nicht als wahrscheinlich, es könnte sich aber eine Tendenz in eine Richtung zeigen.

Besonderheiten

Die zu untersuchende Hypothese, ob Yoga-Asanas eine Auswirkung auf die sympatho-vagale Balance im Vergleich zu einer Kontrollgruppe zeigen, konnte in einzelnen Bereichen bestätigt werden. Jedoch ist bei der Betrachtung der einzelnen Parameter aufgefallen, dass die Ausgangswerte beider Gruppen grundsätzlich unterschiedlich waren, und dass die Standardabweichung sehr hoch war. Dieser schon angedeutete Umstand führte zu einer nochmaligen Auswertung mittels Wilcoxon Vorzeichen- Rangsummentest, welcher nicht von der Normalverteilung abhängig ist.

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Parameter Ruhe Yoga

MW±SD MW±SD p-Wert Median (ZB) Median (ZB)

SDNN -2,65+-45,69 -5,45+-35,38 >0,05 10,25 (-7,75 - 18,33) 1,35 (-27,98 - 17,33) TP 123+-3512 -153+-2993 >0,05 640 (-127 - 1826) 29 (-935 - 1350) ARI 3,15+-21,42 -1,99+-27,60 >0,05 3,80 (-1,33 - 15,08) 0,20 (-19,03 - 11,13) Puls -2,88+-5,89 4,16+-14,62 <0,05 -2,00 (-5,50 - 0,25) 2,00 (-1,00 – 4,00) LF 412+-1634 53,8+-920,2 >0,05* 335 (-37- 1240) 45,6 (-302,5 - 459) LF% 5,07+-21,68 4,65+-23,53 >0,05 5,60 (-12,08 - 22,98) 5,40 (-15,13 - 20,05) HF -425+-1809 23,0+-1990,0 >0,05 14,8 (-562,8 - 203,1) -21,5 (-117,2 - 376,8) HF% -8,58+-16,29 2,84+-22,93 >0,05* -7,65 (-16,35 - -0,83) -0,70 (-10,30 - 13,43) LF/HF 1,14+-2,71 1,48+-4,33 >0,05 0,69 (-0,011- 1,84) 0,087 (-0,964 - 2,19) LF n.u. 9,48+-19,9 0,525+-25,41887 >0,05 10,4 (0,225 - 16,58) 4,65 (-11,725 - 12,1) HF n.u. -9,48+-19,93 -0,213+-25,597 >0,05 -10,4 (-16,6- -0,225) -4,65 (-12,1 - 13,5)

Abb.1:Gegenüberstellung deskriptiver Daten für die Differenzwerte der HRV zwischen Messung t 2 und Messung t 3 (als Wert t 3 – Wert t 2) in den beiden Gruppen und Signifikanz der Gruppenunterschiede in der Höhe der Veränderung (Wilcoxon Vorzeichen-Rangtests) zu den beiden

Messzeitpunkten t 2 und t , (*…p<0,10).

Diskussion

Interpretation des Ergebnisses

Eine dreißigminütige Yoga-Asanas Einheit im Ashtanga-Stil in einer heterogenen Probandengruppe hat nach einer Kurzzeitmessung mittels eines M-Health Gerätes der Fa. IMI, Lichtenstein, Einfluss auf einzelne Parameter der HRV im Vergleich zu einer ruhenden Kontrollgruppe.

Es kann hier nicht generell ausgesagt werden, dass Yoga-Asanans eine allgemeine Veränderung der HRV im Sinne einer Verbesserung der Variabilität des autonomen Nervensystems im Gegensatz zu einer Kontrollruhegruppe haben.

Im Bereich der Kurzzeit-Parameter sind die frequenzanalytischen Werte durchaus einer Interpretation zugänglich, wenngleich diese auch differenziert erfolgen muss. Das signifikante und das allgemeine Ansteigen der LF Werte Total ms 2 und LF n.u. nach den Interventionen (Yoga und Ruhe) können als Hinweis auf sympathische Aktivierung gesehen werden. Dabei ist jedoch die physische Aktivität im Yoga, die orthostatische Anpassungsleistung und die autonome Regulation zu beachten, die an sich schon mit einer Sympathikusaktivierung einhergehen. Das Interessante an diesen Werten ist der Umstand, dass die Ruhegruppe größere Anstiege beobachten lässt als die Yoga-Gruppe.

Nach der Intervention/Non-Intervention konnte ein allgemeiner Abfall der HF-Werte HF% und HF n.u. (ausgenommen HF% der Interventionsgruppe, hier leichter Anstieg) beobachtet werden, welcher wiederum mit der orthostatischen Anpassung in Zusammenhang gebracht werden kann.

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Interessanterweise ist der Abfall in der Interventionsgruppe wiederum geringer als in der Kontrollgruppe .

Folgerung auf die untersuchte Problematik und den Stand des Wissens

Das signifikante und das allgemeine Ansteigen der LF Werte Total ms 2 und LF n.u. nach den Interventionen können als Hinweis auf sympathische Aktivierung gesehen werden. Wie oben beschrieben sind physische Aktivität und physiologische Anpassung des Organsimus an Lagewechel Einflußgrößen, die die HRV verändern. Ein schnelleres Absinken, beziehungsweise ein weniger starkes Ansteigen der LF-Werte bei der Yogagruppe könnte auf eine rascher wieder hergestellte Balance des vegetativen Nervensystems hinweisen.

Auf Grund des festgestellten Abfalls der HF-Werte HF% in der Ruhegruppe sowie der nicht signifikanten Beobachtung eines geringen Anstiegs der HF% in der Yogagruppe und des allgemeinen Abfalls der HF n.u.Werte stellt sich die Frage, ob es auch hier - wie bei den LF Werten - einen Zusammenhang zwischen einer schnelleren Reaktivierung des Parasympathikus beim Yoga bzw. bei körperlicher Aktivität gibt.

Der Puls ist in dieser Untersuchung in der Yogagruppe ebenso signifikant gestiegen, wobei auch in der Ruhegruppe ein Anstieg zu beobachten war.

Die vorliegenden Studien, die sich mit den Auswirkungen von körperlicher Betätigung auf die HRV beschäftigten und die Studien, die Yoga und seinen Einfluß auf Herz-Kreislauf Parameter befassten, unterstützen die Ergebnisse der hier durchgeführten Arbeit nicht vollständig. In Madanmohans Studie senkte sich die Herzfrequenz der Probanden, wo im Gegenzug bei Parshad et al der Puls steigt (Madanmohan et al 2004, Parshad et al 2011). In den Untersuchungen, bei der körperliches Training und seine Auswirkungen auf das ANS zeigten sich bei Du et al an sich eine gesteigerte HRV bei Ausdauersportlerinnen, aber ebenso einen Abfall der HRV-Indizes direkt nach körperlicher Belastung und diese stiegen erst wieder mit der Erholungsdauer (Du et al 2005). Das führt zur Überlegung, dass Yoga-Asanas im Sinne einer Ausdauerleistung gesehen werden können. Wie sehr sich die HRV- Indizes in Richtung einer Verbesserung der sympatho-vagalen Balance durch Asanas verändern, müsste noch weiter untersucht werden.

Selbstkritisches

Während der Durchführung der Messungen zeichnete sich immer klarer ab, dass die vorgegebenen Umstände (v.a. Messgerät, Messdauer, Probandenzahl, Zeitlimit) einen Einfluss auf die Messwerte gehabt haben können. Ein weiterer Kritikpunkt liegt sicherlich im Verabsäumen einer weiteren Post- Messung, in der Heterogenität der Probanden und des nicht vorgenommenen Vergleichs der Unterschiede in Yoga-Dauer bzw. in Yoga-Häufigkeit.

Anregungen zu weiterführender Arbeit

Der Einfluss von Yoga auf verschiedene physiologische Systeme und Abläufe, insbesondere die Auswirkungen des Praktizierens von Yoga-Asanas auf die HRV sind jedoch evident. Eine längerandauernde Beobachtung der Ausübung von Yoga-Asanas wäre zu empfehlen. Genauso könnte

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau eine Homogenisierung der Probanden zu einheitlicheren Messdaten führen, die besser vergleichbar sind. Wenn nochmal ein Vergleich der direkten Auswirkung von Yoga-Asanas mit einer Kontrollgruppe angestrebt wäre, so sollte auf die Messdauer und die Erholungszeit geachtet werden. All dies gäbe Anlass, Yoga-Asanas weiterhin zu beobachten, in weiteren Studien zu untersuchen und die Wirkungen differenzierter zu beschreiben.

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1. EINLEITUNG

In den letzen Jahren hat der Yoga in Europa massiv Einzug gehalten. Es ist regelrecht „trendy“ Yoga zu praktizieren. In jeder größeren Stadt Europas sprießen Yoga-Studios aus dem Boden, und viele verschiedene Techniken werden über deren Schüler verbreitet. Der Bogen spannt sich über meditative Gestaltungsformen, die einem den spirituellen Weg weisen, bis über sehr körperbezogene Methoden, die eher dem Fitnesstrend angehören.

In dieser Arbeit geht es bewusst nicht um einen Schulstreit oder den Vergleich verschiedener Yogastilrichtungen. Der Yoga ist ein jahrhundertealtes Wissen. und soll daher nicht durch die Zerpflückung einzelner Schulen gekennzeichnet sein, sondern vielmehr durch die Möglichkeit, den Yoga in Studien zu untersuchen. Damit könnte die Essenz des Yogas in einem kleinen Teil (wissenschaftlich) erfasst werden.

Der Yoga ist eine altindische Philosophie und beschäftigt sich mit dem Sein, dem Wesen des Selbst und dem Weg aus seinem Leid. Durch die Bereitschaft, diesen Weg zu gehen, kann der Mensch durch verschiedene Ansätze der Selbstkontrolle und Selbstbeobachtung in die Freiheit (als Absenz von Egozentrik, Gier, Neid u. ä.) geführt werden, bzw. führt sich selbst dorthin. Der Yoga ist eine Lebensform, bei der es einerseits um den bewussten Umgang mit sich und der Welt geht, und andererseits um eine Veränderung des eigenen Bewusstseins im Sinne einer Loslösung von Gier, Neid, Hass und Anhaftung an materielle Dinge. Außerdem wird dem Yoga und seinen Techniken eine gesundheitsfördernde Wirkung nachgesagt.

Zu diesen Ansätzen (Techniken) gehören unter anderen die Meditation , die Asanas (die körperlichen Übungen und Haltungen), das Pranayama (die Lenkung des Atems). In der Literatur findet man immer mehr werdende Studien über den Einfluss der Meditation (Telles et al 1994, Nesvold et al 2012), der Atemtechniken (Bhavanani et al, 2011, Telles et al 2000) und über Asanas (Raub 2002). In einer einfachen Literaturrecherche mit dem Suchbegriff Yoga und des Filters „Jahre 2010-2012“ in PubMed werden 510 Studien angezeigt, bei einer MeSH Suche sind es immerhin noch 240 Artikelvorschläge.

Die Bestimmung der Herzratenvariabilität (HRV) hat in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen. Die Messung der individuellen HRV lässt Rückschlüsse über den Zustand des autonomen Nervensystems zu. Die Variabilität ist ein Zeichen der Anpassungsfähigkeit des ANS an die geforderten Leistungen mit der nachfolgenden Erholung. Die Variabilität ist ein Zeichen von Gesundheit, sie muss aber immer im Zusammenhang der Lebensphase und der Lebensumstände gesehen werden. Die Aufzeichnung der HRV mittels eines EKGs kann in Kurzzeitmessung (2,5-5- 15min) und Langzeitmessung (24h) unterschieden werden.

Die Erfassung der Parameter der HRV wird vermehrt zur diagnostischen Anwendung z.B. in der Stressforschung, in der internen Medizin und auch in der Sportmedizin/Sportwissenschaft, etwa in der Trainingskontrolle verwendet (vgl. Fenzl et al 2010: 134, Hottenrott et al 2006). Ebenso kann die

12 Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

HRV in der Psychologie herangezogen werden, um psychologische und psycho- soziale Einflüsse messbar zu machen (Kemp et al 2012, Bauer 2010: S.50).

Die HRV kann Aussagen über den Status des Autonomen Nervensystems ermöglichen. Diese Daten können zur Bestimmung der autonomen Regulationsfähigkeit des Organismus herangezogen werden. Der Organismus muss immer auf (exterozeptive und interozeptive ) Reize adäquat reagieren. In Abhängigkeit von der Anforderung z.B.: körperlicher Betätigung müssen die körpereigenen Ressourcen einerseits zur Verfügung stehen und andererseits geschaffen werden. In der hier angewandten Betrachtung bedeutet das, dass bei einer nötigen Leistungserbringung die Energie zur Verfügung gestellt wird und bei Ruhe die Erholung einsetzen kann. Dieser Ausgleich wird über die Balance zwischen Sympathikus und Parasympathikus und ihre Wirkung auf das Herz hergestellt.

1.1. Relevanz

Wie oben bereits erwähnt ist Yoga in unserer westlichen Welt sehr populär geworden, im speziellen in Europa und den Nordamerikanischen Staaten, aber auch im lateinamerikanischen Raum und in Australien hat der Yoga starke Nachfrage und ein großes Angebot. Dieser Umstand kann auf viele Gründe zurück zu führen sein. Einer davon ist der immer stärker werdende Leistungsdruck der globalisierten Welt mit immer größer werdenden Problemen der Gesundheit. Als ein anderer Grund kann die holistische Ausrichtung der Betrachtung auf den Menschen mit einem dahinter liegenden Sinn des Yoga vermutet werden. Sicherlich besteht auch ein „Life- Style“ Faktor, und es hört sich gesellschaftlich gut an wenn man Yoga praktiziert.

Aus den Publikationen des Robert Koch - Instituts geht hervor, dass die Kennzahlen zu psychischen Erkrankungen steigen. Herz-Kreislauferkrankungen, Erkrankungen des Stoffwechsels und Erkrankungen des Muskel- und Skelettsystems verursachen die höchsten Gesundheitskosten (s. Robert Koch- Institut, Dt. Gesundheitsberichterstattung 2006: S.13). Chronische Schmerzen gehören in Europa zu häufigen Gesundheitsproblemen. Die primäre und sekundäre Prophylaxe wird immer mehr an Gewicht bekommen, da mittlerweile der „common sense“ herrscht, Erkrankungen erst nicht entstehen zu lassen, beziehungsweise bei einer Behandlung genauso Maßnahmen zu treffen, die einer weiteren Verschlimmerung entgegenwirken. Der Einfluss der geistig- seelischen Verfassung eines Menschen auf seine Gesundheit und/oder Krankheit ist ebenfalls evident, und daher ist es naheliegend, einem ganzheitlichen Konzept der Gesundheitsvorsorge einen größeren Stellenwert einzuräumen (Tschuschke 2006: S.4-5, Rief 2006).

Das Untersuchen der Yogawirkungen und ihren Einfluss auf Körper und Geist ist wichtig, um eine ausgewogene Diskussion in und mit vielen Fachrichtungen möglich zu machen. Da der Yoga neben der Philosophie und dem spirituellen Weg auch einen großen Teil über Gesundheit beinhaltet und mit dem Wissen des Ayurveda ein medizinisches Konzept vereinigt, soll die Reputation für di ese Wissenschaften erhöht werden. Ginger Garner schreibt:

„If Yoga-Therapists want to be recognized, then they must also accept the huge resposibility that comes with healing others“ (Garner 2007).

Das Untersuchen der Wirkungen und Auswirkungen des Yoga kann Vieles bewirken. Wenn, wie bei uns im deutschsprachigen Raum, Gesundheitskosten vom Staat übernommen werden, dann müssen die

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Behandlungsformen bestimmten Richtlinien entsprechen. Wenn die Zahl der Yoga-Interessierten immer mehr steigt, dann wird der Yoga einerseits vermehrt auch eine rehabilitative Komponente erreichen, da auch Personen mit eingeschränkter Gesundheit zum Yoga kommen werden, und andererseits wird er eine große präventive Rolle in der Gesundheitsvorsorge bekommen.

Vor diesem Hintergrund, kann das Untersuchen von Yoga nur eine nötige Konsequenz darstellen. In diesem Zusammenhang darf nicht unerwähnt bleiben, dass der Yoga ein holistisches System darstellt, bei dem es schwer ist, einen Teil zu extrahieren, diesen dann zu messen, und dann eine Aussage über die Gesamtwirkung des Yoga zu tätigen. Kritiker meinen, dass das formale Testen der Natur der yogischen Tradition widerspricht (Garner 2007).

Wenn man nach Indien schaut, kann man erkennen, dass genau dort, wo der Yoga seinen Ursprung hat, Studien und Untersuchungen sehr stark gefördert werden. Diese indischen Yogaschulen und ihre institutionalisierten Forschungseinrichtungen streben danach, den Yoga zu erforschen und seine Wirkungen zu belegen (z.B.: ACYTER, Advanced Center for Yoga Therapy, Education and Research, Stanley Medical College Chennai, JIPMER Jawaharal Institute of Postgraduate Education & Research Pondicherry, VEMANA Yoga Research Institute, Patanjali Yoga Research Center New Dehli). Doch auch in Europa, Nord-Amerika USA und Kanada und Australien wird über Yoga geforscht. Diese Forschungsergebnisse werden in anerkannten, wissenschaftlichen Journals veröffentlicht, und sind in den internationalen Datenbanken für Medizin und Naturwissenschaften zu finden.

1.1.1.Studienlage

Wie bereits erwähnt, wird zum Thema Yoga immer mehr geforscht. In der geschichtlichen Betrachtung der wissenschaftlichen Auseinandersetzung von Yoga und seinen Wirkungen gilt ein indischer Yogi (Shrimat Swami Kuvalayananda) als Pionier der yogischen, wissenschaftlichen Forschung in Indien. Er gründete 1924 das Yoga-Gesundheitszentrum in Lonvala (Maharasthra, Indien), wo er die wissenschaftliche Auseinandersetzung des Yoga pflegte. In der westlichen Welt galt die Aufmerksamkeit der Forschung der Yoga-Traditionen bis in die 1960er Jahre eher den physischen Phänomenen, die bei Yogis zu beobachten waren und erst danach, ab den 60er Jahren des 20. Jahrhunderts wurden die Untersuchungen zu den gesundheitlichen Aspekten des Yogas vermehrt durchgeführt (vgl. Hempel 2003: S.13)

Das Themenspektrum, das der Yoga umspannen kann ist breit gestreut. Der wissenschaftliche Blick auf die Wirkungen des Yoga ist in verschiedenen Fachrichtungen präsent. Sehr intensiv beschäftigt sich die Naturwissenschaft mit den Wirkungen auf die Physiologie des Menschern. Die Medizin in vielen ihrer Sparten untersucht genauso wie die Sportwissenschaft die Veränderungen, die durch Yoga entstehen können. Die psychologische Wissenschaft untersucht den Yoga auf seine Wirkungen auf die menschliche Psyche, und die Sozialwissenschaft beschäftigt sich mit den Auswirkungen des Yoga auf soziale Systeme.

Meta- Analysen und Systematic Reviews gibt es relativ wenig. Büssing et al, Posadzki, Chong et al und Field geben zu bedenken, dass die Studiendesigns für Yoga eher marginal sind (Büssing et al 2012, Posadzki et al 2011, Chong et al 2011, Field 2010). Es werden hauptsächlich die geringe Probandenzahl, die fehlende Verblindung, die Verschiedenheit der Samplegrößen, die große Differenz von Intensität und Umfang der Yogaeinheiten und die Ungleichheit der Messinstrumente (Field 2010)

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau kritisiert. In diesen Analysen wird jedoch erwähnt, dass die untersuchten Studien nachweisen, dass Yoga Effekte bei bestimmen Krankheiten haben kann. Posadzki et al konnten den Effekt von Yoga auf Schmerz in ihrer Metaanalyse feststellen (Posadzki et al 2011). Ebenso können orthopädische Probleme mit und durch Yoga beeinflusst werden, z.B. eigenen sich modifizierte Yoga-Asanas zur Kräftigung der unteren Extremitäten bei älteren Personen (Wang et al, o.J, Samarawickrame et al, 2011); Sonnengrüße verbessern wiederum die Kraft in den oberen Extremitäten und im Rumpf (Buthkar et al 2011).

Die Auswirkungen von Yoga auf das Herz- Kreislaufsystem wurden und werden bereits in Untersuchungen beleuchtet. Die publizierten Studien kommen zu verschiedenen Ergebnissen. Während Bhattacharya und Krishnaswami und Clay et al keine Effekte bei physiologischen Parametern beobachten konnten, war in der Studie von Madanmohan et al eine messbare Veränderung der cardiovaskulären Antwort nach zwei Monaten Yoga-Training feststellbar. (Batthacharya und Krishnaswami 1960, Clay et al 2005, Madanmohan et al 2004). Bahavanani untersucht Yoga in Bezug auf die HRV, er beschreibt die Auswirkungen von Yoga auf das ANS und empfiehlt die HRV als gut anwendbare Untersuchungsmethode für Yoga und ihre Auswirkungen (Bahavanani 2011, 2012).

Wichtig dabei ist, alte, traditionelle, alternative und komplementäre Heilmethoden und Therapieformen mittels integrierter Sichtweise zu betrachten, mit Respekt und Offenheit gegenüber dem Hintergrund, aber auch mit dem neutralen Blick einer wissenschaftlichen Untersuchungsweise.

1.1.2. Die Forschungsfrage

Auf Grund der sehr uneinheitlichen Untersuchungslage soll diese Studie dazu beitragen, den Yoga analytisch zu betrachten, indem aus dem komplexen Bereich des Yoga ein Teil herausgenommen wird. Aus dieser sehr reduzierten Beobachtungssituation sollte es möglich sein, Rückschlüsse auf die Wirkungsweise der Asanas auf physiologische Wirkmechanismen zu ziehen. Da Asanas eine physische Herausforderung darstellen und einen trainingsrelevanten Reiz auslösen können, soll untersucht werden, ob über körperliche Anstrengung eine Beeinflussung der HRV gegeben ist. Training und körperliche Trainingsformen wirken sich im Sinne eines Adaptationsvorganges positiv auf die Herzkreislauftätigkeit und die HRV aus (Sharma et al 2004, Joosen et al 2008). Die Hypothese lautete, dass Yoga gesundheitserhaltende und gesundheitsfördernde Wirkungen erzielt. Die Wirkungen von Yoga-Asanas wurden in Bezug zur Herzratenvariabilität gesetzt, um die Frage zu formulieren, ob eine 30minütige Yogaeinheit eine sofortige Veränderung der HRV bewirkt.

Die Frage, die sich in der Auseinandersetzung mit dem System Yoga ergibt ist, welche Teilbereiche welche Einflussgrößen abdecken? Meditation und Pranayama sind Methoden der geistigen und spirituellen Arbeit mit Einfluss auf physiologische Parameter und psychologische Verhaltensmuster. Asanas halten den Körper fit und können körperliche Beschwerden lindern. Gibt es konkrete Abgrenzungen, vermischen sich die Techniken, oder – besser formuliert- ergänzen sie sich im Sinne des holistischen, ganzheitlich ausgerichteten Systems? Die Kenntnislage von körperlicher Fitness und ihrer gesundheitsfördernden, primär präventiven Wirkung ist im unumstritten.

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

1.2. Der Yoga

Die alten, vor Jahrhunderten zuerst verbal weitergegebenen und später schriftlich verfassten philosophischen und heiligen Epen der Inder umfassen eine sehr große Menge an Wissen. Aus dieser Unmenge an Wissen kann der Yoga in dieser Arbeit nur umrissen werden. Die Stile, die Traditionen und Richtungen des Yoga sind sehr verschieden, können orthodox oder wandlungsbereiter sein, aber allen wohnt inne, dass der Yoga eine Philosophie, ein „way of life“, ein Weg zur (inneren) Freiheit ist.

Feuerstein beschreibt die Essenz des Yoga, die allen Schulen innewohnt als „ein Befassen mit einem Seins- bzw. Bewusstseinszustand, der jenseits des Normalzustandes existiert (Feuerstein 2010: S.39). Genauso schreibt er „der Yoga stellt sich als Technik der Ekstase bzw. der Ich- Transzendierung dar (ebenda: S.40).

Der Begriff „YOGA“ stammt aus dem Sanskrit und bedeutet soviel wie „zusammenführen“, „vereinen“ und stammt aus dem Vedanta , einer der wichtigsten Schriften der Hindu- Philosophie. Der klassische Yoga, der ca. im 2.Jhdt. nach Chr. von Patanjali formuliert wurde, und besonders heute verbreitet ist, beschreibt in seinen Yoga-Sutren (Aphorismen) alle Phasen der Selbstentwicklung. In diesen Yoga-Sutren ist die Vereinigung von Körper- Geist- Seele, die Ausrichtung auf einen Punkt, und ein zur Ruhe Kommen des gesamten Wesens beschrieben.

Im Yoga besteht die Aufgabe desjenigen, der sich mit Yoga befasst darin, die Aufmerksamkeit (Awareness) zu schulen. Diese Aufmerksamkeit bzw. das Bewusstmachen sind der Schlüssel zur Erfahrung und Veränderung.

Diese Bedeutung beschreibt Devi Bhavani mit folgenden Worten:

„Yoga is the science of consciousness, becoming aware of universal laws and obeying those laws in thought, word and deed. Obedience to the law produces health and happiness. Disobedience produces disease and suffering (Bhavani, D. 2012).

In diesem Zitat wird erklärt, dass der Yoga natürlichen Gesetzen unterliegt, und der Yogi , der Yogin oder die Yogini (Yogaweiser und Yogaschüler) diese Gesetze akzeptiert und nach diesen lebt.

Im Yoga steht das Bewusst sein oder das Bewusst werden mit der nötigen Aufmerksamkeit im direktem Zusammenhang mit Verantwortung. Diese Verantwortung besteht einerseits in einem ethischen Umgang mit Anderen andererseits in einer moralischen Bindung des Selbst (im Yoga sind das Yama und Nyama ). Yama und Nyama sind zwei der acht Stufen auf dem Yogaweg. Die weitern Stufen sind: Asana (wird in Kap. 1.2.3. näher beschrieben), Pranayama (Atemtechniken), Pratyahara (zurückziehen der Sinne), Dharana (Konzentration), Dhyana (Meditation) und Samadhi (Versenkung). Diese Stufen sind im klassischen Yoga unersetzliche Bestandteile, um den Geist zur Ruhe zu bringen, und jede Stufe wirkt wie eine Vorbereitung auf die nächste.

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1.2.1.Geschichte des Yoga

Wie oben beschrieben ist der Yoga als Philosophie zu betrachten, die eine starke Ausrichtung auf spirituelle Offenbarung hat. Yoga ist keine Religion - auch wenn hinduistische Götter immer wieder eine Rolle spielen - da der Yoga aus den hinduistischen Schriften hervorgegangen ist. In den Veden kommen Rituale vor, die die disziplinierte Innenschau oder meditative Konzentration vorbereiten sollen. In diesen strikten und akkurat auszuführenden Ritualen der Veden wurzelt der Yoga. Die Techniken wurden weiters in den esoterischen Schriften der Upanishaden beschrieben, und weiterentwickelt und sollten zur Transzendenz des Geistes führen.

Im Laufe der Zeit entstanden verschiedene Schulen, welche mitunter so stark divergieren können, so dass sie dadurch unvereinbar scheinen (vgl. Feuerstein 2010: S.77).

„So stellt sich also Yoga in keinster [sic!] Weise als homogene Ganzheit dar. Betrachtungsweisen und Praktiken variieren von Schule zu Schule, von Lehrer zu Lehrer und können manchmal gar nicht miteinander versöhnt werden“ (ebenda: S.77).

Der Weg, um an das innere Ziel der vollkommenen Selbsterkenntnis zu kommen, kann sehr verschieden sein. Der Yoga vereint die verschiedenen Zugänge zu diesem Ziel. Die Richtungen Raja- Yoga, Hatha-Yoga, Karma-Yoga, Jnana-Yoga, Bhakti-Yoga beschreiben die Ausrichtungen, wonach dieser Yogaweg gerichtet ist. Raja- Yoga und Jnana-Yoga sind die Richtungen des inneren Erkennens über den Weg des Verstandes, bei dem es um inner-seelische Umwandlungsprozesse geht. Der Karma-Yoga ist der Weg des Handelns, bei dem die Einstellung zur Tätigkeit im Vordergrund steht. Bhakti-Yoga beschreibt die Hinwendung zu (göttlicher) Liebe, die durch Reinigung der emotionalen Seite entsteht.

Der Hatha-Yoga ist die Richtung, die sich am Meisten mit dem Körper auseinandersetzt und diesen Weg zur Selbsterfahrung über die Disziplinierung des Körpers einschlägt. Die Sprachwurzel setzt sich aus den Silben für Sonne und Mond zusammen und beschreibt die zwei Seiten, die jedem Sein unterliegen. Der Hatha-Yoga macht uns mit unserem Körper vertraut und ermöglicht über körperliche Anstrengung einen gesunden, kräftigen Körper zu erlangen. Dieses körperliche Training verliert nie das Ziel des Vereinens von Körper und Geist, es führt zum engen Zusammenhang von Körper und Seele und macht die Beeinflussung des Körpers auf die Seele und umgekehrt spürbar.

1.2.2. Wirkungen des Yoga

Alle Wirkungen des Yoga im klassischen Sinne sind Stufen auf der Leiter der spirituellen Erfahrung. In seiner Gesamtbetrachtung sollte der Yoga auch so beibehalten und nicht in körperliche und geistig- spirituelle Wirkungen unterteilt werden.

In dieser Arbeit wird jedoch das Hauptaugenmerk auf die körperliche Ebene gelegt, da die Untersuchung der Asanas auf die HRV in diesem Sinne betrachtet wird. Der Autorin ist bewusst, dass auch die Wirkungen der Asanas weit breiter gestreut sind, und diesem Umstand wird mit Respekt begegnet, darauf jedoch nur kurz darauf eingegangen.

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1.2.2.1. Traditionelle Wirkungsweisen

In Kapitel 1 des Yoga-Sutra nach Patanjali heißt es in 1.2. yogash citta vritti nirodah. Das bedeutet, dass Yoga der Zustand ist, in dem der Geist zur Ruhe gekommen ist. Ein unsteter Geist, umher fliegende Gedanken sind in der Yoga Philosophie die zu bändigende Gestalt. Mit Hilfe dieser Kontrolle - die durch bestimmte Techniken herbeigeführt wird - kann der Yoga-Ausführende seine Erlebnisse, sein Tun, seine Emotionen beobachten und durch Reflexion seine Reaktionen verändern. Es kommt zu einer Klärung im Geist und seelisch/psychische Unruhe wird geglättet. Manche Yoga- Lehrer verwenden gerne das Bild eines Sees, um die Wirkung des Yogas zu beschreiben. Wenn unser Geist, unsere Seele wie ein unruhiger See mit vielen Wellen ist, dann kann das darunter liegende, tiefe Wasser nicht erkannt werden. Ist der Geist hingegen ruhig und klar, kann bis auf den Grund gesehen werden und die Tiefe unseres Wesens wird dadurch erkennbar.

Abb. 1: Yoga Sutra 1.2. Yoga ist der Zustand, bei dem der Geist ruhig geworden ist

1.2.2.2. Differenzierte Wirkungen

Der Yoga wird aber auch als therapeutische Form gesehen, bei der es um Heilung oder Linderung körperlicher Beschwerden geht. Im Buch „Licht auf Yoga“ von B.K.S. Iyengar , dem Begründer der gleichnamigen Yogaschule, werden die einzelnen Asanas in Bezug auf ihre körperlichen und emotionalen Wirkungen beschrieben (Iyengar 1993:S.53ff.). Diese Beschreibungen gehen auf die Yoga Pradipika zurück, eine Aufzeichnung in Versform, in der Asanas, Pranayama, Mudras (Hand- und Fingerhaltungen) und Bhandas (Muskelverschlüsse) in ihren Wirkungen beschrieben werden.

„Die Hathapradipika - so der ursprüngliche Name - beschreibt die Techniken des Hatha-Yoga , die Reinigungen des physischen und subtilen Körpers (geistig, seelischer Anteil unsers Seins Anm.d.Verf .), sowie deren Auswirkungen.“ (Wikipedia, 28.07.12,Yoga Pradipika). Auf Grundlage dieses Wissens wird der Yoga als gesundheitserhaltend, gesundheitsfördernd, und heilend angewandt.

Die International Association of Yoga Therapists (IAYT) beschreibt in einem ihrer Infoblätter auf ihrer Homepage (www.iayt.org ) folgende Yogawirkungen (auszugsweise, von der Verfasserin ins deutsche übersetzt):

• Physiologische Wirkungen: ausgleichend auf das autonome Nervensystem mit einer Tendenz zu einer Vagusdominanz, verringerter Puls, Senkung des Blutdrucks, das Atemzugvolumen steigt, Vitalkapazität der Lunge wird vergrößert, Drüsen und Hormonfunktionen werden normalisiert, Kraftverbesserung, Flexibilität der Muskulatur wird verbessert und die Beweglichkeit der Gelenke wird vergrößert • Psychologische Wirkungen: Schulung und Verbesserung der Körperwahrnehmung, Angst und Depressionen können sich verringern, Selbstakzeptanz erhöht sich • Biochemische Effekte: Blutfette werden verringert, Stresshormone verringern sich

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Weitere Untersuchungen zeigen, dass Yoga positive Effekte auf physiologischer, psychologischer und biochemischer Ebene hat. Die beobachteten Effekte beziehen sich sehr häufig auf cardio-vaskuläre Parameter, Schmerzwahrnehmung und Blutwerte (Parshad et al 2011,) Immer häufiger werden die Wirkungen auf die HRV beschrieben, dabei wird meist die Steigerung des Vagotonus hervorgehoben. Sehr viele Untersuchungen haben Meditation und Pranayama miteinbezogen, bzw. nur Atemtechniken untersucht (Katthab et al 2007, Rhagurai 1998). In diesem Untersuchungsfeld, in dem autonome Regelkreise beobachtet werden, wandert der Blick weiter auf die Beeinflussung metabolischer und humoraler (stoffwechsel- und hormonbezogene) Prozesse durch Yoga. Stoffwechselprobleme wie Diabetes mellitus und hormonelle Umstellungsprobleme (z. B: Menopause) sind in angedeuteter Weise mit Yoga veränderbar (Innes et al 2005 und 2007, Kerr et al 2002, Chatta et al 2008). In Abb.1 ist aufgezeichnet wie die Wirkung von Yoga auf autonome Prozesse einwirken kann.

Abbildung 2: Der Yoga- Pfad auf physiologische Regelkreise (nach Innes et al 2005, aus Bhavanani 2012)

1.2.3. Asanas

In der langen Geschichte des Yoga kommen die Körperübungen und die Wichtigkeit den Körper in den Yoga miteinzubeziehen relativ spät vor. Die Schule des Tantrismus (ca. 8.Jh. n. Chr.) entdeckte die Körpertechniken wieder und im Hatha-Yoga (Ha- für Sonne, Tha- für Mond), der heute den modernen Yoga prägt, werden die Asanas als wichtige Vorrausetzung zur Ermöglichung der Beschreitung der nachfolgenden Yoga- Pfade (bes. die Meditation) angesehen.

Es existiert eine Vielzahl von Asanas . Daneben wird von einer mystischen Zahl von 84 Asanas erzählt, die in alten Schriften aus dem 17. Jahrhundert. n. Chr. aufgezählt werden. In der Mysore - Schule (Mysore = Stadt in Karnataka/Indien) von Krishnamarcharya, aus der auch der Ashtanga Yogastil entstanden ist, werden um die 120 Asanas gelehrt (Wikipedia, 1.08.2012).

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Als Asana wird die eingenommene Position bezeichnet. Um in diese Position zu kommen muss eine Bewegung stattfinden - diese Bewegung nennt sich Vinyasa . Im Zusammenspiel von Atmung, Bewegung und Haltung entsteht der Yoga. Die Atmung ist in der Tradition von Krichnamacharya und in den darauf aufbauenden Yogaschulen wie Iyengar, Ashtanga -Stil und der genannten Vini- Yogarichtung von TKV Desikachar von wichtiger Bedeutung. Der Atem wird bewusst als Leitsystem der Asana vorangestellt. Zuerst kommt der Atem, dann folgt die Bewegung.

Das Üben der Asanas soll den Körper festigen, stärken und zugleich weich werden lassen. Durch die Konzentration wird der Geist fokussiert. Dr. Ronald Steiner schreibt auf seiner Web-Seite „Die Asanas formen unseren Körper neu und lassen uns über die Grenzen des Machbaren hinauswachsen (Steiner 2012).

1.2.3.1 Ashtanga- Stil

In der Ashtanga -Tradition, an die diese Studie angelehnt ist, werden die Asanas – im Gegensatz zu einigen anderen Yogaschulen – in einer bestimmten und festgelegten Reihenfolge geübt. Diese Abfolge nennt man Serien. Der Einstieg ins Ashtanga beginnt mit der 1. Serie. Diese Serie wird auch Yoga-Chikitsa genannt, dies bedeutet Yoga-Therapie. Durch das Üben der ersten Serie sollen körperliche Ungleichgewichte ausgeglichen werden, da im yogischen Sinn Krankheit als Folge dieser Ungleichgewichte (nicht näher beschrieben; Anm. d. Verf.) zu sehen ist. Durch das Praktizieren von Yoga soll der Körper gereinigt und gestärkt, die inneren Organe von Giftstoffen befreit werden. Je tiefer der Übende in ein Asana eintauchen kann, desto mehr profitiert er davon (Miele o.J.: S.18). Aktuell werden drei Serien geübt, wobei die Schwierigkeit der Asanas mit jeder Serie zunimmt. Jede Asana wird fünf Atemzüge gehalten. Streng genommen und traditionell gelehrt, werden die Asanas immer in der gleichen Reihenfolge geübt; Variationen sind aber möglich.

Der Atem ist in diesem Yoga-Stil sehr wichtig und deshalb wird mit einem speziellen Atemmodus – der sich Ujjayi (der „Siegreiche Atem“) nennt - geübt. Dabei wird der Atem sorgsam intensiviert, indem er durch die Nase gezogen und hörbar gemacht wird. Diese Atmung unterstützt die Aufmerksamkeit, die Konzentration und facht das innere Feuer (Agni) an.

Zur Übungspraxis des Ashtanga-Yoga gehört der Einsatz der Bandhas . Bandha bezeichnet „Verschluss“ und meint in diesem Fall Muskelverschluss, also Aktivierung von Muskeln. Die Kontraktion von Bauchmuskeln und der Beckenbodenmuskulatur hilft, die Wirbelsäule zu schützen und zu stützen. Die Wirbelsäule wird aufgerichtet und gestreckt. Durch die Aktivierung des Rumpfes werden die Vorraussetzungen für ein kraftvolles Üben geschaffen. Die physische Komponente ist erwartungsgemäß nur ein Teilbereich des „Setzens“ der Bandhas . Als wichtiger wird es im Yoga angesehen, dass die Bandhas die Energie ( Prana ) bündeln und die Atemenergie gelenkt wird.

Im Ashtanga Stil sind auch sogenannte Blickpunkte ( drishti ) in das Üben miteinbezogen. Bei jeder Asana gibt es einen Blickpunkt, zu dem man sich hinwenden, oder zumindest in Gedanken die Aufmerksamkeit dorthin lenken soll. Dies ist ebenfalls eine Hilfe die Konzentration zu halten und die Gedanken am Wegdriften zu hindern.

Die einzelnen Bewegungsübergänge werden Vinyasa genannt. Diese Bewegungen werden ebenfalls vom Atem flankiert und ermöglichen einen fließenden Übergang von Asana zu Asana . Ebenso werden

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Bewegungsabfolgen wie der Sonnengruß ( Surya Namaskar ) und die sich immer wiederholenden Bewegungsabfolgen zwischen den Sitzpositionen Vinyasa genannt.

Zusammengefasst beschreiben die Worte von Dr. Steiner den Ashtanga-Yoga treffend wie folgt:

„Vinyasa (Bewegung) verbindet die einzelnen Positionen (Asana) wie Perlen auf einer Girlande. Der Ujjayi Atem läuft gleichmäßig wie die Schnur im Zentrum der Girlande durch Bewegungen (Vinyasa) und Positionen (Asana)“ (Steiner 2012).

Ashtanga-Yoga wird auch häufig (unrichtigerweise) als Power Yoga bezeichnet. Dieser Terminus soll den physisch herausfordernden Aspekt dieses Yoga Stils beschreiben. Es ist indes so, dass der Ashtanga- Yoga eine sehr kraftvolle Form des Hatha- Yoga darstellt. Im Ashtanga- Yoga beginnt der Ablauf mit einer Sequenz von Sonnengrüßen ( Surya Namaskar ), dabei wird der Organismus hinsichtlich Kraft- Ausdauer gefordert. Diese Abfolge von Asanas fordert den Körper und trainiert ihn hinsichtlich eines Kraft-Ausdauertrainings (Mody BS 2011).

Bei Untersuchungen, die cardio-vaskuläre Parameter bei der Ausübung von Yoga untersuchten, kamen unterschiedliche Ergebnisse heraus. Clay et al beschreiben in ihrer Studie von 2005, dass ihre Daten wenig bis keine cardio-vaskulären Verbesserungen zeigen (Clay et al 2005). Bei einer Studie aus 2009 an Frauen mittleren und älteren Alters konnten nach einer elfwöchigen Untersuchungsperiode mit intensivem Hatha-Yoga (5x/wöchetl. 90min) signifikante (Signifikanzniveau p< 0,05) Veränderungen bei der cardio-vaskulären Fitness (Ramos-Jiménez et al 2009) beobachtet werden. In der oben bereits erwähnten Studie von Madanmohan veränderten sich cardio-vaskulären Parameter (Herzfrequenz, Puls, Blutdruck systolisch und dyastolisch) nach zweimonatigem Yoga-Trainig Richtung Adaptation und Trainierbarkeit des Herz-Kreislaufsystems. Die cardio-respiratorische Antwort wurde mittels Harvard-Step Test ermittelt. Dabei mussten die Probanden (vor und nach der Studienphase) eine 45cm hohe Stufe 5 Minuten lang oder bis zur Erschöpfung hoch und runter steigen. Vor und nach zehnminütiger Erholungszeit wurden die Parameter gemessen. Nach der Yoga-Phase von zwei Monaten war der normale Blutdruck gesunken, die belastungsabhängigen Anstiege von HR und Puls waren niedriger und nach der Erholungszeit erreichten die Werte schneller das Ausgangsniveau. Das gibt Hinweise, dass regelmäßiges Yogatraining Effekte auf Ausdauerkomponenten (niedrigere Ermüdungsschwelle) und Erholung der Herz-Kreislaufsystems mit sich bringen kann (Madanmohan et al 2004).

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1.3. Physiologische Grundlagen

In dieser Arbeit werden die Auswirkungen von Yoga- Asanas auf das Autonome Nervensystem (in der Folge kurz „ANS“) in Bezug auf das Herz, und die damit stattfindende Veränderung der Herzratenvariabilität (im Folgenden kurz „HRV“) beschrieben. Die physiologischen Grundlagen des ANS, des Herzens und der HRV sind folgende:

1.3.1. Das Autonome Nervensystem

Die Evolution hat bei der Ausbildung höherer Organismen (von den Hohltieren bis zu den Wirbeltieren und dem Menschen) immer mehr auf Spezialisierung auf ein komplexes Organsystem gesetzt, das der Informationsaufnahme, Informationsweiterleitung und Reiz-Reaktion dient. Das Nervensystem ist eine Vernetzung von Nervenzellen und Nervenfasern, das den gesamten Körper durchzieht. Nerven bestehen aus dem Nervenzellkörper mit seinem Zellkern - dieser Körper hat sternartige Spitzen - und einem langen Faden. Dieser Faden nennt sich Axon und zieht als Nerv in den Körper. Ein Nerv kann ohne Verbindungsstelle direkt zum Organ führen und überträgt dort den Reiz oder er wird in sogenannten Ganglien umgeschaltet, Dabei trifft ein Axon nochmals auf eine (Nerven- ) Zelle und die Information wird nochmals übertragen. Der Zustand vor der Umschaltung nennt man präganglionär , der nachfolgende ist postganglionär. An jedem Umschaltvorgang sind Überträgerstoffe nötig, die den Impuls auf die nächste Zelle übertragen. Im ANS sind dies Acetylcholin (Ach) und Noradrenalin (NA) . Diese beiden Stoffe sind für das Herz bedeutend.

Wikipedia beschreibt das Nervensystem als „ein Organsystem der höheren Tiere, welches die Aufgabe hat, Informationen über die Umwelt und den Organismus aufzunehmen, zu verarbeiten und Reaktionen des Organismus zu veranlassen, um möglichst optimal auf Veränderungen zu reagieren“ (Wikipedia 3.08.2012).

Das Nervensystem wir verschiedentlich gegliedert. In örtlicher Hinsicht in das Zentralnervensystem (ZNS) und das Periphere Nervensystem – diese unterscheiden den Bereich des Gehirns und Rückenmarks von den peripheren Nerven ( Spinalnerven ), die aus jedem Wirbelsäulensegment (ausgenommen Hirnerven) austreten und den Körper durchziehen.

Hinsichtlich seiner Funktionalität differenziert man grundsätzlich in das autonome Nervensystem (ANS oder viszerales NS ) und das somatische (willkürlichen) Nervensystem. Das somatische Nervensystem läuft efferent (absteigend) zur Skelettmuskulatur und ist für die Motorik zuständig; die Afferenzen (aufsteigende Nervenbahnen) geben hingegen die Informationen aus der Peripherie an das Rückenmark und an das Gehirn weiter.

Das ANS ist der Teil des Nervensystems, der die unbewussten Impulse der Körpers weiterleitet und funktioniert ebenfalls efferent und afferent. Zu seinen Funktionen gehören die Steuerung der Verdauung, die Modulierung der Herzfrequenz, die Anpassung der Körpertemperatur, die Sekretion der Drüsen, und die Steuerung der Sexualfunktion.

Die Anpassungsfähigkeit und die Möglichkeit der Regulation auf verändernde Umstände zeichnen einen gesunden Organismus aus. Für einen Organismus besteht immer die Aufgabe einen äquilibrierten - ausgeglichenen- Zustand herzustellen oder aufrecht zu erhalten ( Homöostase ). Ein

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau dauerhaftes Ungleichgewicht des autonomen Systems kann zu Schäden an Organen bzw. Erkrankungen führen und ist ein häufiger und starker Risikofaktor für nachteilige cardio-vaskuläre (das Herz und die Gefäße betreffende) Ereignisse und Sterblichkeit (Curtis, O´Keefe 2002).

Abb.3: Verzweigungen und Verschaltungen des ANS (Quelle: Eller-Berndl 2010, nach Schandry 2003)

1.3.1.1. Sympathikus und Parasympathikus

Das Autonome Nervensystem hat drei Anteile. Es besteht aus dem sympathischen Nervensystem, dem parasympathischen Nervensystem und dem Darmnervensystem - welches hier nur der Vollständigkeit wegen erwähnt sein soll. Das sympathische und das parasympathische Nervensystem sind Gegenspieler. Diese zwei Anteile haben verschiedene Aufgaben, die sich großteils in ihrer gegenläufig ausgerichteten Wirkung am Zielorgan ausdrücken. Auf Grund der vielen gleichzeitig ablaufenden Prozesse im Körper müssen jedoch beide Anteile in unterschiedlicher Intensität aktiv sein. In der Beschreibung einer Situation spricht man von einem Überwiegen, einer Dominanz des jeweiligen Anteils.

Das ANS läuft größtenteils entlang der Wirbelsäule und verlässt das Rückenmark, um zu den Erfolgsorganen zu führen. In umgekehrter Richtung kommen aus den Organen Afferenzen , die Informationen wieder nach oben Richtung Gehirn und zu den zugehörigen Schaltzentren leiten. Die übergeordneten Zentren im Gehirn sind Hypothalamus, Hypophyse und Formatio reticularis. In diesen Gehirnanteilen werden die Aktivitäten des ANS gesteuert. Funktionell arbeitet das ANS über Reflexbögen. Reize, die afferent aus der Peripherie kommen, können eine efferente vegetative Reaktion auslösen (z.B. Erbrechen, Herzschlagsteigerung).

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Abb.4: Sympathikus und Parasympathikus: Ursprünge und Versorgungsorgane (Quelle: Wikipedia)

1.3.1.1.1. Der Sympathikus

Die sympathischen Nerven laufen als sogenannter Grenzstrang durch die Wirbelsäule und treten aus den Seitenhörnern der Rückenmarkssegmente Th1- Th12 präganglionär aus. Demnach werden sie nach dem Austritt aus dem Rückenmark umgeschaltet und ziehen weiter zum Zielorgan.

Vom Aufbau her hat der Sympathikus viszerale , somatische und vaskuläre Äste, die jeweils zu Organen, Muskeln und Blutgefäßen ziehen.

Der Sympathikus hat eine ergotrope , also leistungssteigernde Wirkung, die nach außen gerichtete Handlungen unterstützt. Der Sympathikus stellt den Organismus auf Flucht oder Kampf ein, das bedeutet, es setzt eine Stressreaktion ein, bei dem der Organismus zu hoher Leistung bereit gemacht wird. Der Überträgerstoff ( Transmitter ) ist postganglionär – nach der Umschaltung von einem Neuron auf das nächste - am Zielorgan zumeist Noradrenalin . Dieser Transmitter überträgt am Herz die Information zur Frequenzsteigerung.

In Regelkreisen, die mit einer Sympathikusaktivierung einhergehen, wird die Ausschüttung von Hormonen aus der Nebenniere (Katecholamine - Stresshormone) beeinflusst; diesen Hormonen ist wiederum eine Sympathikus stimulierende Wirkung eigen. Das bedeutet, dass eine zu lang anhaltende Sympathikus-Dominanz einer Dauerstressbelastung gleichkommt, und der Organismus sich in Richtung Krankheit entwickeln kann.

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1.3.1.1.2. Der Parasympathikus

Der Parasympathikus gilt als Gegenspieler des Sympathikus. Er wird beschrieben als der Dämpfende, der Regulierende, Wiederherstellende. Erholung und Regenerationsfähigkeit des Organismus hängen von der Aktivierung des Parasympathikus ab. Dem Parasympathikus wird eine trophotrope Wirkung zugeschrieben, bei der die inneren Prozesse des Organismus angeregt werden.

Der Parasympathikus setzt sich zusammen aus cervicalen und sakralen Kernen. Einige Hirnnerven (dies sind Nerven, die nicht über das Rückenmark geleitet werden, sondern direkt aus dem Schädel austreten und Kopf, Gesicht und Schlund versorgen) haben parasympathische Anteile, und bewirken Pupillenreaktion, Speichelfluss und Tränenproduktion. Der Nervus vagus wird als der Wichtigste von ihnen bezeichnet, da er hauptsächlich parasympathische Aufgaben hat. Er kommt aus der Kopf- Halsregion, zieht caudal (abwärts) und innerviert Herz, Lunge und Verdauungstrakt. Die sakralen Anteile laufen in die Beckenregion und versorgen die Geschlechtsorgane und das untere Becken. Die peripheren Anteile des N.vagus haben eine Schutzschicht (Myelinisierung), die eine schnellere Übertragungsleitung ermöglicht.

Die efferente Innervation des Herzens führt zum Sinusknoten, wo beide Anteile des ANS ihre Wirkung entfalten. Die Afferenzen kommen durch die Informationsübermittlung der Spannungs- und Dehnungsrezeptoren der Vorhöfe und werden weiters über den N.Vagus zu höher gelegenen Hirnarealen geleitet (vgl. Wehrstein 2000: S.143).

Der Parasympathikus überträgt seine Information mittels Acetylcholin . Die Rezeptoren, die auf Acetylcholin reagieren, nennt man nikotinische und muskarinische Rezeptoren – je nach chemischer Zusammensetzung. Die Art der Rezeptoren beeinflussen die Auswirkungen am Zielorgan. Auf Grund dieser chemischen Grundlage kommt es am Zielorgan entweder zur einem exzitatorischen postsynamptischen Potential, welches eine Kontraktion von Muskelzellen auslöst, oder zu einer inhibitorischen Wirkung, die im Sinusknoten des Herzens eine Pulssenkung bewirkt.

1.3.1.2. Regelungen und Wirkbereiche des Autonomen Nervensystems

Das autonome Nervensystem wird durch verschiedene Gehirnzentren, die hierarchisch geordnet sind, geregelt. Regelkreise, die durch Messen mittels Druck- oder Chemorezeptoren eine Intensität oder Konzentration eines Stoffes im Blut feststellen, leiten diese Information weiter an die zuständigen Hirnareale, und diese lösen wiederum die nötige Antwort aus. Ebenso gibt es einen nicht unbeträchtlichen Einfluss von Sensoren, die das ANS mitregeln bzw. modulieren. Sensorische Informationen aus dem Körper und Afferenzen aus den Organen können die Ausprägungen des ANS aktivieren oder hemmen.

Die anteiligen Gehirnzentren, die das ANS regeln, sind:

• Hypothalamus - liegt im Zwischenhirn, ist wichtigstes Steuerungszentrum für das ANS; dient der Aufrechterhaltung der Homöostase (Erhaltung des physiologischen Gleichgewichts innerhalb des Organismus), zirkadianer (tageszeitliche) Rhythmen, Nahrungs- und Wasserzufuhr; steuert die Hormonproduktion

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• Hypophyse - dem Hypothalamus örtlich und funktionell untergeordnet; ist für die Produktion und Ausschüttung von Hormonen zuständig • Hirnstamm : steuert Atmung und Kreislaufregulation und Miktion (Darmentleerung) mittels Beeinflussung von Sympathikus und Parasympathikus

Um den Blutdruck zu regulieren und konstant zu halten, bestehen jene oben genannten Schalt- oder Regelkreise, die den Blutdruck laufend messen und diese Informationen weiterleiten, um im gegebenen Fall eine Regulierung vorzunehmen. Zu diesen Regelkreisen des ANS gehört der Barorezeptor- Reflex . Dieser Regelkreis dient der Erhaltung des mittleren Blutdrucks, die über die Anpassung des Herzzeitvolumens und der peripheren Widerstände in den Blutgefäßen ermöglicht wird. Die Barorezeptoren (Druckmesser) liegen an wichtigen Blutgefäßen ( Aortenbogen , Carotissinus ) und melden den Blutdruck an den Hirnstamm. Diese Mechanorezeptoren registrieren den Druck; bei Druckveränderungen (Veränderung der Wandspannung der Gefäße) steigt oder fällt ihre „Feuerungsrate“ (Informationsdichte). In den zuständigen Arealen des Hirnstammes wird - ausgelöst durch die aufsteigende Information der Baroezeptoren - eine Anpassung an die jeweilige Situation vorgenommen, indem bei Bluthochdruck (hohe Feuerungsrate der Barorezeptoren) der Parasympathikus und bei zu niedrigem Blutdruck (verminderte Feuerung der Rezeptoren) der Sympathikus aktiviert wird. Die Auswirkungen des Barorezeptor- Reflexes sind am Herzen messbar, da die Herzfrequenz und die Herzratenvariabilität beeinflusst werden.

1.3.1.2.1. Respiratorische Sinusarrhythmie

Jeder Atemzug hat Einfluss auf die Herzfrequenz. Die respiratorische Sinusarrhythmie (RSA) ist eine rhythmische Fluktuation der Herzperiode, die mit der Atemfrequenz in einem phasischen Verhältnis steht (Berntson 1993). Bei der Inspiration (Einatmung) kommt zu einem Anstieg, bei der Exspiration (Ausatmung) zu einer Verlangsamung der Herzfrequenz. Der erhöhte kardiale Füllungsdruck und die Zunahme des venösen Rückstromes während der Einatmung erhöht das Schlagvolumen. Während der Ausatmung fällt der Druck wieder, der venöse Rückstrom verringert sich und die Schlagfrequenz nimmt ab (vgl. Eller-Berndl, 2010: S.33). Durch die dadurch ausgelösten Druckschwankungen werden die Barorezeptoren ebenfalls in diesen Mechanismus miteinbezogen und wirken wiederum auf den Herzschlag. Die RSA bildet eine Schwingung, die synchron mit der Herzfrequenz verläuft. Es ist ein komplexes Zusammenspiel, welches ebenfalls durch den Nervus Vagus beeinflusst wird. Dieser Zusammenhang wird von manchen Autoren für die Beurteilung des kardiovagalen Funktionszustandes herangezogen (Horn 2003, Berntson 1993). Buchner beschreibt die Wichtigkeit, diese Rhythmen zu verstehen, da bei Änderung eines Rhythmus auch eine Änderung aller anderen eintritt (Buchner, 2011).

1.3.1.2.2. Orthostatische Anpassung

Die Aufrechterhaltung eines stabilen Kreislaufs – dieser wird durch das ANS mitgesteuert - ist lebensnotwendig. Die orthostatische Anpassung bedeutet, dass bei Lagewechsel (z.B. vom Liegen zum Stehen) die dabei verschobenen Flüssigkeitsmengen (im Beispiel: Blut vom Thorax versackt in den unteren Extremitäten) und die damit einhergehenden Druckunterschiede ausgeglichen werden müssen. Dies gelingt durch ein Anlaufen kaskadenartig ablaufender, hämodynamischer und autonomer Anpassungsprozesse. Die orthostatische Anpassung wird durch das ANS maßgeblich unterstützt. Dem Blutdruckverlust wird durch eine Sympathikusaktivierung mit einhergehender Herzfrequenzsteigerung

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau entgegengewirkt. Danach beruhigt sich das System wieder, da durch den Blutdruckanstieg die Barorezeptoren gegenregulatorisch eingreifen, den Sympathikus hemmen und daraus folgend der Parasympathikus eine Bradykardie erwirkt. (vgl. Horn 2003: S.16). In der medizinischen Diagnostik werden solche Manöver zur Beurteilung der Funktionalität des ANS eingesetzt.

Am Herzen hat das ANS einen großen Wirkbereich. Die Wirkungen werden hinsichtlich der Art der Beeinflussung unterschieden. Die chronotrope Wirkung ist die Beeinflussung der Herzfrequenz. Der Sympathikus erhöht die Frequenz (positiv chronotrope Wirkung ) und der Parasympathikus vermindert sie (negativ chronotrope Wirkung ). Wenn das Herz über den Sympathikus gereizt wird, steigert er die Herzkraft, sodass es zu einer verstärkten Kontraktion des Herzens kommt - dies nennt man positiv ionotrope Wirkung . Der Parasympathikus vermindert die Kontraktionskraft ( negativ ionotrope Wirkung) .

Die Erregungsleitung wird ebenfalls durch das ANS beeinflusst. Die dromotrope Wirkung besteht darin, dass die Leitungsgeschwindigkeit zwischen Atrium und Ventrikel entweder erhöht ( sympathisch positiv dromotrope Wirkung ) oder verlangsamt ( parasympathisch negativ dromotrope Wirkung ) wird.

Zustände und körperliche Befindlichkeiten, die das ANS beeinflussen:

• Stress (physischer und psychischer) aktiviert den Sympathikus • Entspannung fördert den Parasympathikus • Bewegung fordert und fördert das ANS • Chronische Erkrankungen fördern die Degeneration des ANS (z.B. Diabetes mell.) • Die Atmung beeinflusst das ANS (respiratorische Sinusarhythmie, Yoga- Atmung)

1.3.2. Cor- das Herz

Das Herz ist – vereinfacht erklärt - ein Muskel mit Hohlräumen, der autonom und unwillkürlich arbeitet. Bei näherer Betrachtung liegt dem Herzen ein komplexes und differenziertes Zusammenspiel von Nerven, Hormonen, Blut, Sauerstoff und physikalischen Gesetzen zu Grunde. Das Herz, welches - solange es Blut bekommt - unwillkürlich schlägt, arbeitet so effektiv, wie die Umgebungsbedingungen es zulassen. Es kann und muss Anpassungsleistungen an diese Umgebungsbedingungen vollbringen, um auf Reize und Anforderungen adäquat zu reagieren.

Das Blutvolumen, das in den Körper gepumpt wird, die Herzschlagfrequenz, die die Häufigkeit der Pumpleistung zeigt, und der Blutdruck, der die Kraft ausdrückt, mit der das Herz die äußeren Druckunterschiede ausgleichen muss, sind die physiologischen Größen, die die Herzleistungen beschreiben. Lebenswandel und Lebensereignisse haben Einfluss auf diese Leistungen. Training und Sport verbessern die Leistungsfähigkeit, lang anhaltender Stress, Bewegungsmangel, Ernährungsfehler sind Prädiktoren für eingeschränkte Herzleistungen. Entscheidend für die „Langlebigkeit“ und das „Funktionieren“ ist ein ausgeglichener Wechsel von Belastung und Ruhe.

Das Herz- Kreislaufsystem bezeichnet die Funktionseinheit zweier Kreisläufe und der Herztätigkeit. Der sogenannte große oder Körperkreislauf stellt die Blutversorgung über die linke Herzseite für das Gehirn, die inneren Organe, die Skelettmuskulatur und alle anderen durchbluteten Gewebe sicher. Der

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau kleine Kreislauf oder Lungenkreislauf läuft über die rechte Herzseite und bringt sauerstoffarmes Blut zur Lunge, wo es über den pulmonaren Stoffaustausch wieder mit Sauerstoff angereichert wird (siehe Abb.).

Das Herz besteht aus dem linken und rechten Vorhof ( Atrium ), der linken und rechten Kammer (Ventrikel ), dem Arbeitsmyocard (Herzmuskulatur) , den Zellen der Erregungsbildung ( Sinusknoten ) und den Zellen der Erregungsweiterleitung ( AV-Knoten, Hisssches Bündel, Purkinje-Fasern ) sowie den Coronararterien (Herzkranzgefäße ). Die Herzmuskulatur ist wie die Skelettmuskulatur aufgebaut; dies bedeutet, dass das Myocard kontrahiert (sich zusammenzieht) wie andere Muskeln auch. Das Besondere daran ist, dass die Herzmuskulatur nicht ermüdet.

Die Coronararterien (Herzkranzgefäße) versorgen das Herz mit Blut und Sauerstoff. Obwohl das Herz autonom schlägt und der Sinusknoten ohne Stimulus seinen Impuls setzt, ist das Herz vom ANS beeinflusst. Diese Abhängigkeit veranlasst das Herz, seine Auswurftätigkeit an die Überträgerinformationen, die durch das ANS zum Herz geleitet werden, anzupassen. Wechselnde Belastungen führen zu Differenzen zwischen den Anforderungen des Kreislaufs und der Herzleistung - weshalb eine Regulierung der Herzleistung erforderlich ist. Dazu hat das Herz einerseits intrakardiale (dem Herz selbst entstammende) Regulationsmechanismen, andererseits wird das Herz durch extrakardiale (nicht dem Herz entstammende) Mechanismen – vegetative Innervation und Hormone - reguliert (vgl. Wehrstein 2000: S.153).

Abb.5: Herz und Kreislaufsystem (Quelle: Silbernangel 1991, S. 155)

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1.3.2.1. Die Mechanik des Herzens

Im Herzen müssen, um seine physiologische Aufgabe zu erfüllen, eine Reihe von Reiz- und Reaktionsmustern (ungestört) ablaufen.

Die Funktionsweise des Herzens besteht aus folgenden Teilschritten:

• einem Impuls • der Reizweiterleitung • der Dehnung und Kontraktion des Herzmuskels • der Befüllung und Leerung der Vorhöfe und Kammern

Die Reizsetzung und Reizweiterleitung erfolgt autonom vom Sinusknoten - der physiologische Schrittmacher - über die beiden Vorhöfe zum Atrioventrikularknoten (AV-Knoten), weiter über die Hiss´schen Bündel mit den ( Tawara )-Schenkeln zu den Purkinje -Fasern , die daraufhin das Kammermyokard erregen und eine Kontraktion mit nachfolgendem Blutaustrieb auslösen. Dies bedeutet, dass eine Impulssetzung und die Weiterleitung des Impulses einen Herzschlag zur Folge haben. Die Auslösung eines Aktionspotentials - das ist die Verschiebung der elektrischen Ladungen in der Zelle - bewirkt eine Muskelkontraktion. Jedes Aktionspotential (diesem Potential liegt jede Muskelkontraktion zu Grunde, und charaktisiert sich durch eine physikalische Erregungsleitung an der Zellwand) im Sinusknoten löst einen Herzschlag aus. Diese Impulsfrequenz bestimmt die Schlagfrequenz (vgl. Silbernagel 1991: S.164).

1.3.2.2. Das Elektrokardiogramm

Die gängige Methode zur Messung der Herztätigkeit ist seit deren Entdeckung am Übergang vom neunzehnten zum zwanzigsten Jahrhundert die Elektrokardiographie. Die Elektrokardiographie ist die Methode, über elektrische Ströme die Herzaktivität zu messen, und daraus ein Elektrokardiogramm (EKG) zu erstellen. Diese Aufzeichnung der Herzströme, das EKG, ist eine der wichtigsten Untersuchungsmethoden der Medizin. Mittels EKG können die elektrischen Impulse, die bei jedem Herzschlag ausgelöst werden, abgeleitet, gemessen und aufgezeichnet werden, und ein Abbild der elektrischen Erregungsleitung erstellt werden. Das EKG gibt Auskunft über Herzlage, Herzfrequenz, Erregungsrhythmus und Erregungsrückbildung. Es zeigt Störungen unterschiedlicher Ursache auf, eine Aussage über Kontraktionskraft und Pumpleistung kann jedoch nicht getroffen werden. Dafür müssten Blutdruck, Herzzeitvolumen und Herztöne zusätzlich herangezogen werden (vgl. Silbernagel, 1991: S. 168).

Um ein EKG aufzuzeichnen, müssen Ableitungspunkte am Körper definiert werden, an denen die Erregungsweiterleitung abgenommen wird. In der Praxis sind Extremitäten- oder Brustwandableitungen gebräuchlich. In der e-Health Sparte und der Fitnessbranche werden auch Ableitungsmodelle angewandt, bei denen die Herzkurve über die Fingerkuppen oder einen Sensor in einem Brustgurt aufgezeichnet wird. Abb.6 zeigt eine allgemeine EKG Kurve, die mit PQRST bezeichnet wird, und durch Wellen und Zacken gekennzeichnet ist. Am Beginn steht die P-Welle - hier erkennt man die Erregung des Vorhofes -, es folgt der QRS-Komplex - die Kammerdepolarisation zeigend - und danach folgt die T-Welle – die Erschlaffung der Kammer. Zwischen den R-Zacken

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau werden die (zeitlichen) Abstände zwischen den Herzschlägen - und somit die Herzfrequenz - ersichtlich.

Abb.6: Die Herzkurve des EKGs (Quelle: Silbernagel 1991, S. 169)

1.3.3. Die Herzratenvariabilität HRV

In der medizinischen Diagnostik, im Leistungs- und Breitensport wird der Herzratenvariabilität (HRV) zunehmend Beachtung geschenkt. Früher waren Pulskontrolle und Belastungstests im Trainingsbereich, sowie das EKG in der Medizin die wichtigsten Messinstrumente zur Bestimmung physiologischer (oder pathologischer) Parameter. In jüngster Zeit werden diese immer häufiger mit der HRV gekoppelt, und diese in die Diagnostik integriert. Die Herzschlagfrequenz könnte dabei als Grobmessung definieren; die HRV beschriebe hier eine Feinmessung, bei der der Abstand der einzelnen Herzschläge – genauer gesagt, der Abstand zwischen den R-Zacken- in Millisekunden (ms) gemessen würde. Die Relevanz der HRV besteht darin, dass das menschliche Herz zwar kontinuierlich schlägt, aber die einzelnen Herzschläge unterschiedlich getaktet sind.

Die HRV ist ein Ausdruck kardialer Aktivität, und unterliegt den Modulationen des ANS (Jalife et al 1983, Levy 1971). Der Eingriff in die Autonomie des Herzens geschieht auf Grund unterschiedlicher Belastungsgrößen, denen die Aktivität des Herzens angepasst werden muss. Diese Anpassung geschieht durch momentane Dominanz eines Teils des ANS (Sympathikus oder Parasympathikus). Je variabler die HRV - das heißt, je größer die zeitliche Streuung der gemessenen Herzschläge ist - desto gesünder ist das Herz. Das Herz kann sich einerseits flexibel an Belastungen anpassen, andererseits herrscht keine dauernde Dominanz einer der beiden Anteile des ANS. Der Herzschlag unterliegt einer Fraktalität, d.h. dass immer wiederkehrende, sich neu formierende und in sich selbst verschachtelte Prozesse bzw. Abläufe stattfinden. Das bedeutet, dass es sich um eine gesunde Komplexität handelt, die folgende Merkmale (nach Eller-Berndl 2010: S.15f) aufweist:

• Nicht stationär • Statistische Veränderungen im Verlauf der Zeit • Nicht linear • Komponenten interagieren auf unerwartete Weise • Multiskale Organisation • Zeitliche Irreversibilität

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• Fluktuationen können fraktale Organisation haben

Alterungsprozesse, genetische Dispositionen und Lebensweise (u.A. Gewicht, Rauchen, körperliche Fitness) verändern und beeinflussen die HRV (Yeragani 1997, Christou 2004). Die Spannweite der Werte der HRV kann durch Eigenschaften der untersuchten Personen und Heterogenität der getesteten Gruppen sehr groß sein, daher sind einheitliche Standardwerte bis jetzt nicht wirklich ausgewiesen.

Nunan kritisiert, dass bei vielen Studien über Kurzzeitmessungen der HRV das Alter der Probanden eher hoch war, somit junge, gesunde Menschen in solchen HRV Studien kaum vorkommen (Nunan 2010). Horn gibt zu bedenken, dass physiologische Determinanten in der HRV-Diagnostik mitberücksichtigt werden müssen, und in heterogenen Beobachtungsgruppen die Schwankungsbreite der Messdaten sehr hoch sein kann. Es fehlt für gesunde Personen das Wissen darüber, wie stark individuelle Vorraussetzungen (demografische oder anthropometrische Größen) miteinander in Verbindung stehen und interagieren (vgl. Horn 2003: S.46ff).

Wichtig zu wissen ist, wann und wie man die HRV misst. Bei körperlicher Aktivität sind die sympathischen Anteile aktiviert, hingegen steigt bei Ruhe der Parasympathikus, und bringt den Organismus in die Regeneration. Zusätzlich dürfen chronobiologische und nahrungstechnische Zusammenhänge bei der Interpretation der HRV nicht außer Acht gelassen werden. Verschiebungen des ANS gibt es im tageszeitlichen (chronobiologischen) Verlauf und durch Nahrungsaufnahme.

Bei einer eingeschränkten Herzratenvariabilität wird die Bandbreite der gemessenen spezifischen Parameter immer enger. Einerseits wird der zeitliche Abstand der R-Zacken kürzer, andererseits nehmen die messbaren Werte, die für den Parasympathikus stehen, ab und werden im Verhältnis zu den sympathischen Anteilen geringer. Die vagale Beeinflussung (durch den Nervus Vagus) der Herztätigkeit wird als wichtiger Faktor für die Variation der Herzperiode angesehen, und stellt somit eine bedeutende Einflussgröße eines gesunden Herzens dar (Chess et al 1975). Insofern kann gesagt werden, dass der Sympathikus immer wieder vom Parasympathikus abgelöst werden muss, um ein Gleichgewicht zwischen Belastung und Regeneration herzustellen. In diesem Sinne kann von der sympatho-vagalen Balance gesprochen werden. Da die beiden Arme des ANS (gemeint: Sympathikus & Parasympathikus) in einer koordinierten Weise arbeiten, können relative Veränderungen der HRV- Parameter in Richtung und Höhe im reziproken Wechsel als Index dieser Balance aufgefasst werden (vgl. Pumprla et al 2002).

Die Forschungen über die HRV beschreiben immer häufiger einen Zusammenhang von chronischen Erkrankungen mit eingeschränkter HRV (Task Force 1996). Turner beschreibt eine Beeinträchtigung der sympatho-vagalen Balance als signifikanten Faktor für ventrikuläre Arrhythmien und plötzlichen Tod nach Herzinfarkt. Die Beurteilung der HRV und der Sensitivität der Barorezeptoren kann für die Einschätzung der Mortalität ein geeignetes Mittel sein (Turner et al 1994, Malik und Camm 1994).

Es wird ebenso vermehrt darauf hingewiesen, dass eine dauernd verminderte HRV Vorreiter von chronischen Erkrankungen (z.B.: Herz- Kreislauferkrankungen) sein kann (Hayashi et al 1997, Akyürek et al 2003, Cheol et al 2011).

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Esperer postuliert: „Körperliche Aktivität gilt als wichtige Komponente in der Primär- und Sekundärprävention von kardiovaskulären Erkrankungen. Als bedeutsamer kardialer Schutzfaktor werden dabei eine Verbesserung der Dynamik und eine Zunahme der Fraktalität der Herzfrequenz diskutiert“(Esperer et al 2008).

Damit ist gemeint, dass Bewegung das Herz und die autonomen Regelkreise in gesundheitserhaltender Weise fördert, und in der Therapie körperliche Aktivität die Heilung von Erkrankungen maßgeblich unterstützt.

Regelmäßige und belastungsadäquate Bewegung scheint ein besonders wichtiger Faktor bei der Erhaltung und Verbesserung der HRV zu sein. Untersuchungen zeigten bei trainierten Menschen eine signifikant bessere HRV im Vergleich mit untrainierten gleichaltrigen Menschen (Eller-Berndl, 2010: S.26, Mandigout et al 2002). Levy beobachtete in einer Studie ältere (60-82 Jahre, N 13) und jüngere Männer (24-32 Jahre, N 11) über einen Zeitraum von sechs Monaten, in der alle ein moderates Ausdauertraining absolvierten. Bei allen stieg die maximale Sauerstoffaufnahmekapazität und die HRV, wobei bei den Jüngeren der HRV-Anstieg weniger stark ausfiel als bei den älteren Probanden. Dies zeigt ebenfalls, dass ein Ausdauertraining auch bei älteren Personen noch immer eine Veränderung des ANS mit sich bringt und damit eine Rolle bei der Gesundherhaltung spielen kann (Levy 1998). Bei aller Wichtigkeit der Aussagekraft der HRV bleibt sie doch nur ein Kennzeichen für die autonome Aktivität, und sollte auch in diesem Sinne interpretiert werden (Task Force 1996).

1.3.3.1. Messparameter und Messmethoden

Die HRV wird immer über die Abnahme eines EKGs gemessen und errechnet. Die Messmethoden teilen sich in Langzeit- und Kurzzeitmessungen auf. Die gemeinsame Messung beider Anteile des ANS macht die Untersuchung der sympatho-vagalen Balance möglich (Pumprla et al 2002). Die Parameter können einer zeitlichen Ordnung (Time Domain) oder einer Frequenzableitung (Frequency Domain) entstammen. Durch die unterschiedlichen Neurotransmitter und die Verschiedenheit des Aufbaus der autonomen Nerven (s. Kap. 1.3.1.) kommt es bei der Übertragung der Reize des ANS zu einer Veränderung des Frequenzspektrums. Acetylcholin kann effektiver freigesetzt werden und die Übertragung ist somit schneller.

Auf Grund chemischer Reaktionen wird bei der Übertragung des Sympathikus der Transmitter langsamer ausgeschüttet und daher ist die Wellenlänge länger und die Frequenz schwingt langsamer. Die myelinisierten Fasern des N.Vagus leiten die Erregung schneller weiter als die unmyelinisierten , ohne Schutzschicht ausgestatteten, Fasern des Sympathikus (Eller-Berndl, 2010: S.19). Dieses Frequenzspektrum (s. Frequency Domain method ) ist messbar, und durch die Wellenlängenunterschiede können die Frequenzbereiche zugeordnet werden. Diese Unterschiede lassen es zu, in verschiedene Frequenzbereiche einzuteilen. Für den Parasympathikus nimmt man höhere Frequenzen ( High Frequency ), für den Sympathikus niedrigere Schwingungsgeschwindigkeiten ( Low Frequency ) an. Hormonelle Einflüsse bewirken noch langsamere Schwingungen und sind im Bereich der Very Low Frequency und der Ultra Low Frequency angesiedelt (s. u.).

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Abb.7: HRV Ableitung (Quelle: www.Therapiedschungel.ch)

1.3.3.2. Die Langzeitmessung

Bei der Langzeitmessung wird über ein 24-Stunden-EKG die HRV aufgezeichnet und - in der Regel - in fünfminütigen Zeitfenstern zusammengefasst. Bei der Langzeitmessung ist es möglich, eine Aussage über den gesundheitlichen Zustand des Gemessenen zu tätigen. Langzeitmessungen werden für Diagnosen benötigt, da einige der Messparameter nur einen Rückschluss erlauben, wenn sie im Rahmen einer Langzeitmessung gemessen wurden.

1.3.3.3. Die Kurzzeitmessung

Eine Kurzzeitmessung wird herangezogen, um einen momentanen Zustand und/oder eine Auswirkung eines Reizes auf den Organismus zu messen. Kurzzeitmessungen werden im Leistungs- und Breitensport zur Trainingssteuerung und im e-Health Bereich zur Kontrolle und Verlaufsbeobachtung bei chronischen Erkrankungen angewendet. Laut Dr. Howorka sollten Kurzzeitmessungen in standardisierten Verfahren durchgeführt werden. Als standardisiertes Verfahren würde sich ein Orthostase Test eignen, bei dem im Stehen, Liegen und wieder Stehen gemessen wird. Hierbei kann die Sensitivität des ANS besser bewertet werden, als wenn nur in einer Position gemessen wird (Howorka 2010). Bei der Kurzzeitmessung wird meist ein Messzeitraum von 300s (5 Minuten) festgelegt. Für eine initiale gesundheitliche Überprüfung und die Überwachung des Trainings bei Athleten kann eine Kurzzeitmessung mit einfachen Messinstrumenten (z. B.: Polar Transmitter) angewendet werden (Radespiel-Tröger 2003).

Abb.8: Ein Frequenzband. Auf der horizontalen X-Achse ist die Zeit, auf der senkrechten Y-Achse ist die Frequenz (in Hertz) abgebildet. Aus der Farbe kann man die Intensität ablesen (blau: höchste Intensitäten). (Quelle: www.lebensfeuer.com)

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In der Abbildung 8 kann man einen Ausschnitt eines Frequenzbandes sehen, auf der X-Achse kann man erkennen, zu welchem Zeitpunkt die Aufzeichnung stattfand und in Verbindung mit der Y-Achse erkennt man die Schwingungsfrequenz und ihre Intensität. Niedrigere Frequenzen deuten auf sympathische und höhere Frequenzen auf parasympathische Aktivitäten hin.

1.3.3.4. Die Parameter

Wie bereits oben angeschnitten, können zeitbezogene und/oder frequenzbezogene Parameter zur Bestimmung der HRV herangezogen werden. In den noch immer bedeutenden Leitlinien der Task Force of the European Society of Cardiologiy and the North American Society of Pacing and Electrophysiology werden die Standards für Messung, physiologische Interpretation und klinische Nutzung beschrieben. Diese 1996 publizierten Leitlinien beschreiben alle Messparameter und die Möglichkeit ihrer Anwendung.

1.3.3.4.1.Time Domain Methods

Die zeitbezogenen Parameter ergeben sich durch die Ablesung des QRS- Komplexes des EKGs. Hier werden die Abstände der einzelnen, aufeinander folgenden QRS- Komplexe in Millisekunden (ms) gemessen. Hier kann unterschieden werden, ob es sich um eine Beat- to- Beat oder eine Peak- to- Peak Ablesung handelt. Der Unterschied liegt darin, dass bei Peak- to- Peak Messungen genau der Scheitelpunkt der R-Zacken herangezogen wird, bei Beat- to- Beat Messungen der oben genannte QRS-Komplex . Diese Berechnung zieht die Verschiedenheiten der einzelnen Herzschläge heran, und berechnet daraus die Standardabweichung ( SDRR oder SDNN ).

Eine Abnahme mit hoher Abtastrate (Frequenz der Messzeitpunkte eines HRV- oder EKG- Gerätes) ermöglicht die Spitze der R-Zacke, zu einzufangen und daraus eine präzise Aufrechnung der SDRR zu erlangen. Nach Informationen auf der Homepage der Fa. Schiller (Schiller Handelsgesellschaft mbH, Kampmüllerweg 24, 4040 Linz) bedeutet eine hohe Abtastrate und eine echte Peak-to-Peak Analyse somit hohe Genauigkeit und entsprechend hohen Realitätsbezug der gemessenen bzw. berechneten HRV (www.hrv.cc 2012). Aus einer solchen Ablesung kann man ebenfalls RMSSD , SDANN, NN50, pNN50 (Beschreibung in Tab. 1) errechnen und daraus Interpretationen vornehmen. Soweit es möglich ist, sollte das technische Equipment vor Beginn der Messungen gestestet werden, um Fehlerquellen zu erkennen und zu beseitigen (Task Force 1996).

Einige Autoren weisen darauf hin, dass die Time Domain Parameter nur nach einer Langzeitmessung herangezogen werden sollen (Eller-Berndl 2010: S.29 u. S. 31, Task Force 1996). In der unten ersichtlichen Tabelle sind alle Time Domain Parameter beschrieben. (Im Teil 2 Methodik werden die verwendeten Parameter der Studie aufgelistet.)

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Beschreibung der zeitbezogenen Parameter

Definition Zuordnung SDRR od. SDNN Standardabweichung aller gemessenen Gesamtvariabilität RR-Abstände SDRR-i Mittelwert der Standardabweichung Lässt kurzfristige Schwankungen aller RR-Abstände für fünf Minuten der HRV erkennen Abschnitte bei einer 24h-Messung RMSSD Quadratwurzel des quadratischen Ein höherer Anteil weist auf Mittelwertes der Summe aller parasympathische Aktivität hin Differenzen zwischen benachbarten RR-Intervallen SDANN Standardabweichung aus den Mittelwerten der fünfminütigen Aufzeichnungsschritte einer Langzeitmessung NN50 Anzahl der Paare benachbarter RR- Intervalle, die länger als 50ms voneinander in der gesamten Aufzeichnung abweichen pNN50 Prozentsatz der Intervalle mit Höhere, längere Abweichungen mindestens 50ms Abweichung vom geben Hinweis auf den vorausgehenden Intervall Parasympathikus. Tabelle 1: Beschreibung der durch die Time-domain Analysis erfassten Werte, nach Eller-Berndl 2010 und Fenzl, Schlegel 2010

1.3.3.4.2. Frequency Domain Methods

Bei der Errechnung der frequenzbezogenen Parameter werden Frequenzanalysen mittels mathematisch- physikalischen Verfahren ( FFT= Fast Fourier Transformation ) durchgeführt. Löllgen beschreibt die FFT als mathematisches Verfahren, bei dem zeitbezogene Daten in frequenzbezogene umgewandelt werden. Dabei können aus den kontinuierlichen Veränderungen der Spektraldichteverteilung Frequenzbänder herausgefiltert werden (Löllgen 1999). Diese Frequenzbänder können somit physiologische Einflüsse auf das Herz sichtbar machen, und lassen die sympathischen und parasympathischen Anteile des ANS erkennen. Die Anteile werden auf Grund der Frequenzhöhe (in Hertz Hz ) zugeordnet. Es gibt folgende Unterteilungen:

• High Frequency HF mit den Unterscheidungen in normalisierte Werte (n. u.; siehe sogleich unten) und/oder prozentuellem Anteil • Low Frequency LF ebenso mit normalisierten Werten und Prozente • Very Low Frequency VLF • Ultra Low Frequency ULF • Total Power TP

HF, LF und VLF werden häufig in Prozentsätzen angegeben. Bei dieser Betrachtungsweise werden die Anteile der einzelnen Parameter sichtbar. Die normalized units (n.u. = normalisierte Werte) sind von VLF und ULF bereinigt. Die Task Force beschreibt diese Bereinigung als „relativer Wert jener

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Komponente im Verhältnis zur Total Power minus der VLF“ (Task Force, 1996). Diese Darstellung streicht das Verhalten der zwei Äste des ANS heraus und gibt deshalb einen direkteren Aufschluss über die Aktivitäten des Parasympathikus und Sympathikus. Absolute Werte und n.u. Werte sollten immer gemeinsam aufgelistet werden.

Frequenzverteilung der Spektralanalytischen Parameter

Leistungsdichtespektrum Zuordnung

High Frequency HF von 0,14- 0,4 Hz Zeigt hauptsächlich Vagusaktivität, respiratorische Modulationen

Low Frequency LF von > 0,04- 0,15 Hz Zeigt sympathische Aktivität ist aber mit parasympathischen Anteilen durchdrungen. Hier sind die Einflüsse der Barorezeptoren ersichtlich. Wenn sich Sympathikusaktivität erhöht, dann steigt der Anteil der LF

Very low Frequency VLF Reicht von 0,0033 – 0,05 Hz Zeigt hormonelle Einflüsse. Da die und Ultra Low Periodendauer sehr lange ist, Frequency ULF können diese Frequenzen nur bei LZ-Messungen herangezogen werden. Außerdem ist die Untersuchungslage über die physiologische Wirkungsweise noch gering und Interpretationen schwierig,

Total Power TP von 0,003 bis 0,4 Hz Entspricht der Energiedichte des gesamten Spektrums und ist mit Gesamtvariabiliät zu bezeichnen. Tab: 2: Beschreibung der durch die Frequency-domain Analysis erfassten Werte, nach Eller-Berndl 2010 und Fenzl, Schlegel 2010

Zusätzlich zu den Time Domain und Frequency Domain Methoden gibt es noch non-lineare Methoden der Analyse. Bei einem Poincare - oder Lorenz- Plot beispielsweise handelt es sich um die grafische Darstellung der HRV durch Punktwolken in einem Diagramm. Eine Recurrance Quantification Analysis (RQA) wird bei nicht stationären Messungen (z.B. bei sportlicher Aktivität) oftmals herangezogen, um der Komplexität der HRV gerecht zu werden (Hoos et al 2008, Novaldini & Zaldivar 2009). Diese Analysen werden hier nicht weiter erläutert, da sie in dieser Arbeit nicht herangezogen werden.

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1.3.3.4.3. Interpretation der Parameter

Bei einer Langzeitmessung erfolgt die Auswertung des EKGs gemeinsam mit der HRV mittels eines Befundungsschemas (unterstützt durch die jeweilige Software). Die Erfahrung des Befunders spielt hier, wie bei der Betrachtung von Röntgen oder Ultraschallbildern, ebenfalls eine Rolle (Eller-Berndl 2010: S.26). Die Interpretation dieser Daten muss immer im Kontext des Gemessenen stehen und die tagesabhängigen Rhythmen einbeziehen.

In der Interpretation von Kurzzeitmessungen geht es darum, Interventionen (z.B.: Training, therapeutische Behandlungen) und ihre Auswirkungen auf die HRV zu beobachten. Bei Studien wird meist die Wirksamkeit von therapeutischen Methoden untersucht, im individuellen Messverfahren sollen instantane (sofortige) Auswirkungen von Interventionen beobachtet werden. Die Bestimmung der HRV und die damit verbundene Beurteilung erfolgt durch Vergleich der vorliegenden Werte. In diesem Feld der Studien findet man sehr unterschiedliche und widersprüchliche Ergebnisse und Kommentare. Einerseits wird die Auswertung verschiedener Parameter der Time-Domain in der Kurzzeitmessung abgelehnt, andererseits werden diese Einheiten wieder in den Auswertungen herangezogen. Kurzzeitmessungen kommen im Ausmaß von mindestens 15min bis zur Ultra- Kurzmessung von ca. 60s vor (Salahuddin et al 2007).

Aus der Arbeit der Task Force entstammen folgende Normalwerte für die Herzfrequenzvariabilität:

Normalwerte der Herzfrequenzvariabilität

Parameter Einheiten Normalwert (Mean +/- SD)

Zeitbezogene Größen bei 24h Analyse SDNN ms 142+/- 39 SDANN ms 127+/- 25 RMSSD ms 27+/-12

Spektral Analyse bei 5´ liegender Ruhe TP ms 2 3466+/- 1018 LF ms 2 1170+/- 416 HF ms 2 975+/- 203 LF normalisierte Einheiten 54+/-4 HF normalisierte Einheiten 29+/-3 LF/HF Ratio 1,5-2,0

Tab. 3: Auflistung der Normwerte der HRV, nach Task Force 1996

Für die Bestimmung des Zustandes der HRV werden meist stationäre Messungen vorgenommen. Im klinischen Bereich werden häufig Untersuchungen der HRV über die Reflexantwort des ANS auf Belastungen gemessen. Dabei werden verschiedene Manöver ausgeführt, und die Antwort des ANS gemessen. Hierbei werden Belastungen wie head up tilt (Kopf nach oben heben), Valsalva Manoeuvre (Druckaufbau über forcierte Ausatmung gegen Widerstand) Kipptischmessungen, hand-grip

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Messungen und vertiefte Atmung eingesetzt, um die HRV zu messen. Aus diesen Versuchen soll auf die Adaptation und Sensitivität des ANS geschlossen werden.

In der trainingswissenschaftlichen und sportmedizinischen Betrachtung wird auf den Umstand der Verwendung und damit verbundenen Ungenauigkeit stationärer Messmethoden aufmerksam gemacht, da bei diesen Messungen nicht beobachtet werden kann, wie das ANS direkt in und nach der Belastung reagiert.

1.4. Training und körperliche Belastung

Jeder Organismus ist seiner Umwelt ausgesetzt und muss im Laufe seines Lebens - im Sinne einer Aufrechterhaltung seiner lebenswichtigen Funktionen - seine Bedürfnisse (z.B. Nahrung) stillen und sich auf veränderte Situationen einstellen. Dieser Umstand erfordert immer wieder Reaktionen und Anpassungsvorgänge auf die auf ihn einströmenden Reize. Diese Anpassungsvorgänge laufen im Allgemeinen in jeder Körperzelle ab, im Speziellen dort, wo der Reiz seine größte Anforderung entfalten konnte. In diesem Kontext bedeutet das, dass physische Belastungen physiologische Anpassung herausfordern, und dadurch eine Adaptation in Richtung Ermüdungsresistenz, Leistungsbereitschaft und Ökonomisierung gefördert wird. Ein leistungsbereiter Organismus ist widerstandsfähiger gegenüber Degeneration und krankmachender Faktoren als ein untrainierter.

Körperliche Belastung - in diesem Sinne Ausdauertraining - wirkt sich auf das Herz-Kreislaufsystem positiv aus. Die Kreislaufanpassung erfolgt durch eine Vergrößerung des Blutumlaufes (Herzminutenvolumen), der das Produkt aus Herzfrequenz und Schlagvolumen ist (McKirnan, Froehlicher 1989: S.36). Durch regelmäßige körperliche Belastungsformen werden Adaptationsvorgänge in Gang gebracht, die sich als Trainingseffekte manifestieren und eine gesundheitsfördernde Wirkung haben. Es kommt zu einer Steigerung der Leistungsfähigkeit des Herzens (Vergrößerung des Schlag- und Herzzeitvolumens), einer Ökonomisierung der Herzarbeit

(O 2-Verbrauch wird verringert, d.h. mit weniger O 2 kann mehr Leistung erbracht werden) und einer Verringerung der Herzbelastung – das ist die koordinative Komponente der Anpassung (nach Hollmann & Hettinger 1990).

Die Verbesserung der Herz- Kreislauftätigkeit geht ebenso mit einer positiven Beeinflussung des vegetativen Nervensystems einher und verändert die Herzratenvariabilität positiv. Hottenrott beschreibt auf einem HRV-Symposium:

„Autonome Fitness (Funktionszustand des vegetativen Nervensystems, Anm. d. Verf.) korreliert vor allem mit Entspannungsfähigkeit und Herzkohärenz (optimales Zusammenspiel von Herzschlag, Atmung und Blutdruck, Anm .d. Verf.) und steht im Zusammenhang mit Selbstregulationsprozessen und organismischer Systemkopplung“ (Hottenrott 2010).

Wie bereits in Kapitel 1.3.3. erwähnt geht eine verbesserte körperliche Ausdauerleistung mit einer verbesserten Herzratenvariabilität einher. In Vergleichsstudien zeigen sich höhere HRV-Werte bei körperlich aktiven im Gegensatz zu inaktiven, eher sitzenden Menschen (Jensen-Urstad et al 1997, Davy et al 1998).

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1.4.1. Belastung und Erholung

Jede körperliche Beanspruchungsform, sei es Laufen, Stiegensteigen oder Gewichtheben, bringt den Organismus aus dem Gleichgewicht. Um dieses Gleichgewicht wieder herzustellen bzw. die geforderten Prozesse ablaufen zu lassen muss der Organismus seine Zell- und Herzkreislaufaktivitäten adäquat anpassen. Wie schon in Kapitel 1.3.1. erwähnt, ist das autonome Nervensystem ein wichtiges Regelwerk, welches diese Anpassungsvorgänge ermöglicht. Hoos beschreibt ebenfalls am HRV- Symposium in Halle 2010:

„Der physiologische Hintergrund der autonomen Regulation der Herzfrequenz unter sportlicher Belastung lässt sich als komplexes, kontextsensitives sympatiko-vagales Wechselspiel charakterisieren“ (Hoos, 2010).

Dabei ist gemeint, dass der anfängliche schnelle Herzfrequenzanstieg durch eine Vagusinhibition gekennzeichnet ist. Bei anhaltender Belastung spielt die efferente Sympathikusaktivität ebenfalls eine Rolle. Wie weit sich das Verhältnis von Sympathikusdominanz zu Parasymathikushemmung verschiebt ist wesentlich von der Belastungsintensität abhängig und manifestiert sich nicht unbedingt in einer Änderung der HRV (Hottenrott et al 2006).

Nach Beendigung der körperlichen Belastung stellt sich Erholung ein. Die Herzfrequenz sinkt, die Atemfrequenz beruhigt sich, Muskeln können entspannt und Ressourcen wieder geschaffen werden. Der Organismus findet in Abhängigkeit seiner Regenerationsfähigkeit wieder zu einem internen Gleichgewicht zurück. Tomasits und Haber postulieren dazu:

„Je geringer die Leistungsfähigkeit, desto länger die notwendige Erholungszeit für eine gleiche Belastung. Je höher die Leistungsfähigkeit, desto kürzer ist die notwendige Erholungszeit.“ (Tomasits & Haber 2011:S.41)

Die Erholungszeit beginnt mit dem Ende der Belastung und endet, wenn der Körper durch eine vollständige Erholung wieder leistungsbereit ist. Dies kann von einigen Stunden bis zu einigen Tagen dauern und ist von der Belastungsdauer, Intensität und der oben genannten Leistungsfähigkeit abhängig. Tomasits und Haber setzen Leistungsfähigkeit und Erholungsfähigkeit somit gleich (Tomasits & Haber ebenda).

Die kardio-vaskuläre Erholung setzt am Beginn der Regenerationsphase ein und kann in Form der Pulssenkung beobachtet werden. Diese Absenkung kommt durch das Wiedererstarken des Parasympathikus und seinem Einfluss auf das Herz zu Stande. Die HRV-Indizes verändern sich im Laufe der Erholung ebenso- und zahlreiche Studien sehen einen positiven Zusammenhang zwischen sympatho-vagaler Aktivität und körperlicher Fitness (Aubert 2003,Carter 2003,Carnethon 2005). Du et al sehen ebenfalls einen Zusammenhang von Ausdauertraining und HRV-Indizes und beschreiben, dass eine hohe aerobe Kapazität (Ausdauerleistung) mit einer schnellen HF-Erholung nach einem Training assoziiert ist (Du et al 2005).

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2. METHODIK

In diesem Abschnitt werden die Durchführungsart, der Aufbau und der Ablauf der Untersuchung beschrieben. Mit der Fragestellung hinsichtlich der Wirkung von Yoga-Asanas auf die Herzratenvariabilität in einer inhomogenen Versuchsgruppe und der Verwendung des zur Verfügung stehenden HRV-Messgerätes wurde ein Projekt gestartet, bei dem wenig vergleichbare Arbeiten zur Orientierung vorlagen.

Das Studiendesign wurde als kontrollierte Anwendungsbeobachtung angelegt. Es liegt eine experimentelle Beobachtungsstudie vor, bei der eine Interventionsgruppe mit einer Kontrollgruppe verglichen wurde. Die 33 getesteten Probanden kamen zu zwei Terminen, je einmal zur Intervention und einmal zu einer Kontrollphase. Die Phasen bestanden aus der Intervention „Yoga“ und der Kontrolle „Ruhe“.

Die Durchführung der gesamten Untersuchung erfolgte ab April 2012 und war mit 7. Juli 2012 abgeschlossen.

Die Forschungsfrage leitete sich aus der Überlegung ab, dass

1. Yoga einen Einfluss auf das ANS hat 2. Yoga die HRV beeinflusst 3. das ANS über Bewegung „gesund“ gehalten wird 4. Yoga Asanas den Körper trainieren (im Sinne von Kraft, Ausdauer, Flexibilität)

2.1. Gerät

Die Messungen wurden mit einem von der Fa. IMI Health Care (Liechtenstein) umgebauten Smartphone abgenommen. Diese Technologie soll es Nutzern ermöglichen, ihren Gesundheitsstatus (über eine HRV Analyse und ein berechnetes Diagramm des Gesamt-Regualtions-Index = ARI ) festzustellen und abzulesen, und dadurch gegebenenfalls ihren Lebensstil anzupassen beziehungsweise zu verändern. Dieses Smartphone ist ein UBW-Phone (Universal Body Wave Mobile Phone), ausgestattet mit einer Windows Mobile 6.5. Software, einer EKG Ableitfunktion und einer Berechnungsfunktion für die HRV - Analyse.

An der Hinterseite des Gerätes messen vier Sensoren die Pulswelle und das einpolige EKG und leiten diese Datenströme weiter. Für die Messung muss der Proband seine Fingerspitzen (vorzugsweise Zeige- und Mittelfinger jeder Hand) auf die Sensoren legen und mit kontinuierlichem, nicht allzu festem Druck die Position in einem entspannten Zustand über den Messzeitraum halten.

Aus den gemessenen Strömen kann das Gerät die Pulswelle und ein EKG ableiten. Die Artefaktgrenze liegt bei ca. 10%, das heißt, das Gerät beendet die Messung, wenn die Signalstärke zu niedrig (< 90%) ist und daher die Artefakte zu hoch sind. Es kann vorkommen, dass eine Ableitung über die Finger nicht möglich ist (eingecremte Hände, zu wenig getrunken, o. ä.). In solchen Fällen kann das Gerät an die Brustwand angelegt, und in dieser Position gemessen werden. Die Ermittlung der HRV erfolgt bei diesem Gerät mittels Kurzzeitmessung (150sek.).

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2.1.1. Technische Daten

Das UBW - Phone ermittelt das EKG und errechnet durch eine Abtastrate von 400x/sek und über eine Peak – to - Peak Messung die Herzratenvariabilität (Angaben laut Hersteller) Die Werte werden einerseits in Form der Time- domain- Analyse, andererseits in Form der Frequenzanalyse dargestellt.

In der Time- domain- Analyse stehen folgende Werte: • SDRR/SDNN • RMSSD • ARI

Die Werte der Frequenzanalyse sind: • VLF absolut und in % • LF absolut, in % und bereinigt n.u • HF absolut, in % und bereinigt n.u. • TP

Zusätzlich ist die ptt (pulse transit time) angegeben. Der in der Time Domain Analyse angeführte ARI Wert wird errechnet durch eine exponentielle Regression des SDNN und des LF/HF Quotienten. Das autonome Regulationsniveau wird mit dem sympatho-vagalen Verhältnis in Zusammenhang gebracht. Dieser berechnete Wert soll über einen Allgemeinzustand (Gesundheitszustand) der gemessenen Person Auskunft geben.

Bei der Abnahme der Pulswelle ist ein Screen sichtbar, auf dem man die Ableitung mitverfolgen kann. Nach der Messung kann man zwischen drei Screens wählen.

In den unten stehenden Abbildungenn(s. nächste Seite) sind die Screens eingefügt (zufällige und nicht zusammenhängende Aufnahmen, Beispielbilder ohne Interpretation).

Auf dem ersten Screen erscheint der ARI (Gesamt-Regulations-Index) in einem mit Farben unterlegten Diagramm. Auf einem weiteren Screen sind die gemessenen Werte einzeln aufgelistet, ein dritter Screen zeigt den EKG-Verlauf, die Pulskurve, den Puls und den Blutdruck.

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Abb.9: Beispielbild des HRV Messgerätes, errechneter autonomer Status

Abb.10: Zweite Ansicht Schreenshot, Messwerte

Abb.11: Beispielbild dritter Screenshot, Puls und Blutdruck

2.1.2. HRV Parameter und statistische Auswertung

Das oben erwähnte Smartphone, auch bezeichnet als „IMI-Healthphone“ errechnet die oben beschriebenen Werte. Aus diesen Werten wird ein farbliches Diagramm erstellt, aus dem das momentane Regulationsniveau abzulesen ist.

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Die verwendeten Werte für diese Studie sind folgende:

• LF n.u. • HF n.u. • TP • LF/HF Ratio • SDRR • RMSSD

Die normalisierten Werte von HF und LF scheinen am besten geeignet, quantitative Aussagen über Veränderungen des ANS zu treffen (Montano et al 1994). Wie in Kapitel 1.3.3.4. beschrieben sollten die bereinigten Werte gemeinsam mit den Totalwerten der LF und HF erwähnt werden. Die LF/HF Ratio ist der Quotient, aus dem das Verhältnis Sympathikus zu Parasympathikus ermittelt wird. Eine LF/HF Ratio um den Wert 1 kann als hohe parasympathische Aktivierung angesehen werden.

Die Werte wurden zuerst an die Statistiker des Inter-Universitäres Kolleg Graz/Seggau – in weiterer Folge „Team Universitäres Kolleg“ genannt -geschickt wo diese unter Verwendung der SPSS ®- Software und mittels Varianzanalyse (ANOVA) ausgewertet wurden. Damit sollten unterschiedliche Auswirkungen von Ruhe und Yoga auf die einzelnen Parameter der HRV, und in einem weiteren Schritt auch von Dauer und Häufigkeit von Yoga auf ihre Signifikanz geprüft werden.

Bei der Auseinandersetzung mit den Ergebnissen traten Fragen bezüglich der hohen Streuungswerte auf. Ebenso ergaben sich Unregelmäßigkeiten hinsichtlich der Probandenzahl bei der angegebenen Häufigkeit des Yogaübens (Yoga pro Woche). Auffallend war außerdem, dass manch hohe Wertedifferenzen zwischen der Yoga- und Ruhegruppe nicht als signifikant erkennbar waren, während andere trotz geringer Unterschiede (aber ähnlicher Standardabweichung) als signifikant ausgewiesen wurden. Diese Fragen und Unsicherheiten gaben Anlass zu einer Überprüfung. Deshalb wurde die Meinung von zwei anderen Statistikern eingeholt, die unabhängig voneinander darin übereinstimmten, dass das gewählte ANOVA-Modell die realen Verhältnisse der Daten nur ungenügend beschreibe.

DI Dr. Gebhard Woisetschläger, der sich letztlich eingehender mit den Ergebnissen auseinandersetzte, begründet die hohe Standardabweichung damit, dass die Daten der meisten Variablen von der Normalverteilung abweichen und daher oftmals eine lognormale Verteilung aufwiesen, welche zusätzlich zu einer Verschiebung der Mittelwerte von den Dichtemaxima hin zu höheren Werten führe (Woisetschläger, Besprechung 1 am 3.10.2012, 2103 Langenzersdorf). Die nicht erklärbare Gruppierung der Probanden nach der Häufigkeit der Ausübung von Yoga beruhe hingegen lediglich auf einer Verwechslung dieser Variable mit der Häufigkeit der Ausübung von Sport.

Woisetschläger schlug vor, die Daten jener Variablen mit extremen Abweichungen von der Normalverteilung vor der Auswertung zu transformieren, oder verteilungsunabhängige Tests zu verwenden, die allerdings den Nachteil haben, keine zusätzlichen Faktoren wie Häufigkeit oder Dauer der Ausübung von Yoga vor der Untersuchung mitberücksichtigen zu können. Verteilungsunabhängige Tests seien auch für die Plausibilitätskontrolle der ANOVA-Ergebnisse jener Variablen, bei denen weniger starke Abweichungen von der Normalverteilung auftraten, sinnvoll (Woisetschläger, Besprechung 1 am 3.10.2012, 2103 Langenzersdorf).

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Bei weiterer Recherche zeigte sich, dass in Dissertationen, die sich mit HRV beschäftigen, und in Studien, die HRV-Messungen zum Bestandteil hatten, eine genaue statistische, mit mehreren Verfahren durchgeführte Auswertung als nötig erachtet und umgesetzt wurde (Nunan et al 2010, Wachter 2010, Tharion et al 2009 Horn 2003, Cole et al 1999). Dies ist offenbar übliche Vorgehensweise, was auch von Dr. Woisetschläger bestätigt wurde. Der primär mit der Auswertung befasste Statistiker befand eine Tansformation der Daten nicht als nötige Maßnahme (Mail vom 13.10.2012).

Woisetschläger bemängelt in diesem Zusammenhang allgemein das Fehlen von Untersuchungen der theoretischen Grundvoraussetzungen der ANOVA (Verteilungs- und Homogenitätstests, Residualbetrachtung), wodurch keine Abschätzung der Qualität der Aussagen der ANOVA möglich ist, weist aber gleichzeitig darauf hin, dass die ANOVA gegenüber Abweichungen von der Normalverteilung, wie sie bei einem Großteil der Variablen vorzufinden sind, meistens robust ist. In dieser Einschätzung stimmt er mit jener des Team Universitäres Kolleg überein, würde jedoch aufgrund der Stichprobengröße (n=32) dennoch die Daten jener Variablen transformieren, die eine Lognormalverteilung aufweisen. Dies wird auch durch die Ansicht von Papousek gestützt, wonach bei sehr starken Abweichungen erst ab einer Zellengröße von etwa 50 der Einfluss der Datenverteilung auf die Ergebnisse vernachlässigbar ist (Papousek 2012).

Nachdem bei manchen Variablen die Nullhypothese nur knapp bestätigt wird, sollte eine starke Aussage darüber (p>0,05), aber auch eine Ablehnung der Nullhypothese (p<0,05) nur mit einem optimalen Modell getroffen werden.

Schwerer als mögliche Verletzungen der Grundvoraussetzungen der ANOVA wiegt nach Ansicht Woisetschlägers zusätzlich die Tatsache, dass das vom Team Universitäres Kolleg gewählte ANOVA-Modell die gekreuzte Probandengruppe (dieselben Probanden in beiden Gruppen) nicht berücksichtigt, und dadurch signifikante Unterschiede bei der Baseline-Messung vor der jeweiligen Intervention möglicherweise nicht erkannt werden könnten (wie beispielsweise bei der Variable RMSSD) (Mail Woisetschläger vom 11.10.2012).

Nachdem die Interpretierbarkeit der Daten vom Erfordernis einer ähnlichen Ausgangssituation abhängt, sind verlässliche Aussagen über die Ausgangslage nötig. Im Fall von Unterschieden im Ausgangszustand könnte durch weitere Auswertungsschritte (ANCOVA, Ausschluss von Probanden) versucht werden, dennoch eine Interpretation zu ermöglichen.

Eine gesicherte Aussage darüber ist laut Woisetschläger anhand der Ergebnisse der in den Randmittelschätzungen der ANOVA angegebenen p-Werte (die aufgrund der zwei Gruppen der unabhängigen Variable jenen von t-Tests unabhängiger Stichproben entsprechen, d.h. 1.) ohne Berücksichtigung der Paarung, 2.) unter falschen Verteilungsannahmen und 3.) ohne Korrektur möglicherweise unterschiedlicher Varianzen) nicht möglich, und daher die Verwendung nichtparametrischer Tests empfehlenswert.

Nicht sinnverändernd betroffen von der Nichtberücksichtigung der gekreuzten Probandengruppe sind laut Woisetschläger (abgesehen von möglichen Einflüssen der Verteilungsform) die ANOVA- Ergebnisse für die Interaktionsterme „Messung x Treatment“, die letztlich für die Aussage, ob Ruhe

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau und Yoga unterschiedliche Veränderungen der Herzfrequenzvariabilität hervorrufen, wesentlich sind. Des ursprünglichen Statistikers Ergebnisse der Zwischensubjektfaktoren (Treatment, Dauer und Häufigkeit der Ausübung von Yoga) sollten jedoch nicht zur Interpretation der Daten herangezogen werden, da durch die Außerachtlassung der Probandenidentität beider Gruppen die Fehlerfreiheitsgrade und somit die daraus berechneten F- und p-Werte nicht den realen Zustand wiedergeben (Mail Woisetschläger vom 17.10.2012).

Auf Grund des engen Zeitrahmens wurde Dr. Woisetschläger damit beauftragt, die nichtparametrischen Tests zur Plausibilitätskontrolle der ANOVA-Ergebnisse durchzuführen, und auf die Berücksichtigung der Einflüsse der Dauer und Häufigkeit der Yogaausübung verzichtet. Woisetschläger führte in der Folge unter Zuhilfenahme der Statistiksoftware R (R Development Core Team 2011) Wilcoxon Vorzeichen-Rangtests durch. Der Vergleich der Auswirkung von Ruhe und Yoga auf die abhängigen Variablen wurde dabei durch einen paarweisen Vergleich der Differenzwerte der Messergebnisse vor und nach der jeweiligen Intervention (t 3-t2) durchgeführt.

Zusätzlich stellte Woisetschläger Ergebnisse für Normalverteilungstests (Shapiro-Wilk), Verteilungsgrafiken (Dichte- und Boxplots) sowie deskriptive Daten (Mediane und Percentile) der Variablen zur Verfügung, die in der Auswertung des Team Universitäres Kolleg nicht angeführt waren, die aber ebenfalls (z.B. im Mittelwert-Medianvergleich) eine teilweise extreme Abweichung von der Normalverteilung belegen. In einem weiteren Schritt wertete Woisetschläger die Daten jener Variablen, die eine sehr starke Abweichung von der Normalverteilung aufweisen, nach logarithmischer Transformation mittels ANOVA aus. Zusätzlich wurde die Güte aller varianzanalytischen Modelle geprüft und bei Ergebnissen, die keine eindeutige Aussage über die Signifikanz zuließen, eine Modelloptimierung versucht.

Für die Interpretation der Daten wurden aus Zeitgründen (die gesamten Ergebnisse der optimierten ANOVA lagen erst drei Tage vor Abgabetermin vor) primär die Ergebnisse der verteilungsunabhängigen Tests herangezogen. Zu Vergleichszwecken sind die Ergebnisse der ersten Auswertung ebenso angeführt. Die Ergebnisse werden in Teil 3 („Ergebnis“) dieser Thesis zusammengefasst. Die zugrundeliegenden Tabellen und Abbildungen sind im Anhang enthalten, ebenso Gegenüberstellungen der Ergebnisse aus den unterschiedlichen Auswertungen.

2.2. Messverlauf und Durchführung

Die Untersuchung wurde so angelegt, dass jeder Proband die gleiche Ausgangssituation vorfand, indem der Untersuchungsort immer gleich war. Dieser Ort war eine Praxis für Physiotherapie in Wien (Nina Mayer, 1160 Wien, Thaliastrasse 125b), die entsprechend adaptiert war, so dass Ablenkungen oder störende Einflusse weitgehend ausgeschlossen werden konnten.

2.2.1. Probanden

Es handelte sich um 32 gesunde Probanden, die sich freiwillig zu der Untersuchung entschlossen haben. Die Rekrutierung der Personen erfolgte über den Kontakt zu einem Yogazentrum in Wien (AshtangaVienna, DI Rosi Wagner- Fliesser, Herbeckstrasse 27, 1180 Wien) und aus der bestehenden Yogagruppe der Studienleiterin. Durch eine unterschriebene Einverständniserklärung gestatteten die

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Probanden die Untersuchung, die Auswertung und schriftliche Aufzeichnung ihrer anonymisierten Daten.

Das Sample war sehr heterogen, es befanden sich in der Untersuchungsgruppe Anfänger mit wenigen Vorkenntnissen, jahrelang Yoga-Praktizierende und Yogalehrer. Diese Ungleichheit sollte einen Querschnitt von Yogaübenden repräsentieren und auf die Allgemeinheit übertragbar sein.

Es nahmen 22 weibliche und 10 männliche Probanden teil. Das Alter reichte von 27 bis 72 Jahren (Mittelwert 43,34 LJ, SD +/- 9,272). Als Einschlusskriterien galten (Ashtanga) Yoga-Erfahrung von mindestens drei Monaten, allgemeine Gesundheit, keine akuten physischen und/oder psychischen Belastungsformen. Als Ausschlusskriterien wurden coronare Herzkrankheiten, Stoffwechselerkrankungen, Einnahme von Psychopharmaka und akute Infektionen definiert. Durch einen Fragebogen sollten Angaben zu Sport (Bewegung, Art, Häufigkeit) und zu Yoga im Speziellen erhoben werden. Die Unterteilungen und Verteilungen sind in unten stehender Grafik aufgelistet . Es sollte vor den Untersuchungstagen kein Alkohol getrunken, und mindestens zwei Stunden vor dem Messtermin keine Mahlzeit gegessen und kein Kaffee getrunken werden.

Differenzierungsmerkmale aufgenommen mittels Fragebogen

Yoga Praxis 3 Monate 3-6 Monate 6-12Monate 1-3 Jahre Über 3 Jahre

Yoga Häufigkeit 1x/Woche 2-3x/Woche > 4x/Woche

Sportl. Yoga Ausdauer Kraft Körpertechniken Spielsportarten Betätigung (Feldenkrais, Chi Gong u. ä.)

Sport/Woche 1-2 Std./Wo 3-4 Std./Wo > 4 Std./Wo Tab.4: Befragung mittels Fragebogen zu Yoga Häufigkeit, Yoga Dauer und sportlicher Betätigung

Probandenzahl Frauen Männer 32 22 10 Tab.5: Geschlechterverteilung der Probanden

2.2.2. Durchführung

Die Erstmessung (t_ 1) erfolgte nach dem Ankommen und hatte den Zweck der Eingewöhnung. Die

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau zweite Prä- Messung (t_ 2) wurde nach der Besprechung und nach Ausfüllen des Fragebogens durchgeführt. Die Post-Messung (t_ 3) wurde nach der Intervention bzw. Ruhe abgelesen.

Kontrollphase t_1 t_2 oder t_3 Intervention

Abb.12: schematische Darstellung des Untersuchungsablaufs

2.2.2.1. Arbeitsweise

Die Vereinheitlichung der Arbeitsweise im Rahmen der Studie war ein Ziel, um die Vergleichbarkeit der Messungen zu gewährleisten, trotzdem wurden der Ablauf der Untersuchung und die Messungen von der Studienleitung adäquat an den Probanden angepasst. Eine Verblindung und Randomisierung innerhalb dieser Studie war nicht durchführbar, da Messung und Durchführung durch die Studienleiterin in einer Person erfolgte, und Kontroll- und Interventionsgruppe gekreuzt wurden. Zur größtmöglichen Vermeidung von Voreingenommenheit, Aufregung und/oder Vorbereitung sowie Ermöglichung eines neutralen Zugangs wurden die Probanden soweit vor den Terminen im Unklaren gelassen, dass sie nicht wussten, was genau auf sie zukam; ebenso wussten sie nicht, was im Rahmen der Kontrollgruppe zu erwarten war.

Im Anfangsteil der Untersuchung wurden die Probanden mit dem Gerät vertraut gemacht, beantworteten einen Fragebogen (s. Anhang) und wurden auf die kommende Einheit vorbereitet. In der Interventionsgruppe war eine Yoga-Einheit über 30 Minuten zu absolvieren, die Kontrollgruppe hatte eine halbe Stunde zu ruhen (s. u.). Die Messungen wurden immer von der Studienleiterin begleitet.

Für beide Gruppen waren die Messpositionen gleich festgelegt. Die Probanden saßen zu allen Messzeitpunkten auf einem Stuhl, angelehnt und in entspannter Haltung. Die sitzende Position wurde ausgewählt, um eine neutrale Messsituation zu schaffen, da im Liegen an sich schon eine parasympathische Aktivierung stattfindet (Task Force 1996). Die Teilnehmer wurden dazu angehalten, während der Messungen ruhig, aber nicht zu intensiv zu atmen (keine Yogaatmung), sich zu entspannen und nicht zu bewegen und nicht zu sprechen. Nach der Ruhephase (auch die Interventionsgruppe ruhte nach Yoga für fünf Minuten) wurde darauf geachtet, die orthostatische Veränderung angepasst ablaufen zu lassen, das heißt es wurde auf ein langsames Aufsetzen und Aufstehen geachtet.

In der Kontrollgruppe bestand die Aufgabe darin, eine halbe Stunde zu ruhen. Die Angaben für die Ruhephase waren soweit einschränkend, dass die Probanden in dieser Einheit nicht meditieren und keine vertiefenden Atemübungen machen durften. Die Probanden konnten in dieser Phase ungestört ruhen.

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2.2.2.2. Intervention

Um die Fragestellung „Beeinflussen Yoga- Asanas die HRV?“ beantworten zu können, wurde aus der Vielfalt der bestehenden Yoga -Übungen ein 30minütiges Programm zusammengestellt. Es wurden in diesem speziellen Fall die Asanas alleine danach ausgewählt, eine Überschneidung mit anderen Techniken (Meditationen und Atemübungen) oder sonstige Einflüsse auszuschließen. Demgegenüber dauert eine Yoga-Einheit in der Regel 90 Minuten und beinhaltet neben den Asanas ebenso Meditationstechniken (oder Körperwahrnehmungstechniken) und Übungen aus dem Pranayama (Atemübungen).

Die Studienleiterin wählte aus der Ashtanga - Yoga-Tradition Asanas der ersten Serie aus. Zum Verständnis sei hier nochmals daran erinnert, dass die Schule des Ashtanga - Yogas (siehe 1.2.3.1. Ashtanga -Stil) aus Serien zusammengestellt ist. In diesen Serien sind die auszuführenden Asanas in einer festgelegten Abfolge aneinandergereiht, und sollten traditionellerweise nach Möglichkeit auch in dieser Weise praktiziert werden. Auf Grund der begrenzten Untersuchungsmöglichkeit (Interventionsdauer, keine Atemübungen und Meditation) und der Heterogenität der Gruppe wurden nur ausgewählte Asanas der ersten Serie (auch Yoga Chikitsa genannt) herangezogen. Die ausgewählten Asanas bestanden aus einer Variation von Haltungen ( Asanas ) und Bewegungsübergängen ( Vinyasas ). Vor dem Hintergrund der Vorgabe, eine dreißigminütige Testphase einzuhalten wurde dennoch darauf geachtet, alle Aspekte des körperlichen Teils des Yoga einzubeziehen, um eine ausgeglichene physiologische Wirkung zu erzielen.

Die Asanas bestanden aus Steh- und Sitzpositionen. In diese waren Gleichgewichtshaltungen, Vorwärtsbeugen, Rückwärtsbeugen und Rotationen integriert. Sonnengrüße (Surya Namaskar ) – diese sind eine zusammengesetzte Abfolge von (Einzel-) Asanas , die durch einen kontinuierlichen Bewegungs- und Haltungsübergang charakterisiert ist - leiteten die Praxis ein, und mit der Totenstellung ( Shavasana ) wurde die Sequenz abgeschlossen.

Die Probanden wurden dazu angeleitet, soweit als möglich selbständig zu üben. Diese Art des Praktizierens nennt man im Ashtanga - Yoga „Mysore Style, worunter das Üben ohne Anleitung, aber im Beisein eines Lehrers zu verstehen ist. Der Lehrer ist unterstützend anwesend, hilft weiter, korrigiert oder vertieft eine Position.

Während der Intervention war die Studienleiterin anwesend. Wenn ein Proband es benötigte, wurde er durch leichte verbale Hilfestellung unterstützt. Ziel war, den Probanden das konzentrierte und fokussierte Üben zu ermöglichen. Jeder Übende sollte in seinem Tempo, angepasst an die Situation und seine jeweilige körperliche Tagesverfassung Yoga praktizieren können.

Einige Probanden taten sich schwer, die Asanas trotz mehr als zwölfmonatiger Yoga-Praxis selbständig auszuführen. Für sie war eine Unterstützung sinnvoll und hilfreich, zu hinterfragen ist jedoch, ob dieses Setting des beobachteten Übens für die Untersuchung das Richtige war (siehe Diskussion). Die ungewohnte Situation, beim Üben beobachtet zu werden, könnte Einfluss auf die Stimmung der Probanden gehabt haben und als Art Prüfungssituation wahrgenommen worden sein.

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2.2.2.2.1. Übungsablauf

Jeder Proband legte seine Yogamatte selbständig aus, jeder konnte sich – wie im Yoga üblich - auf sein Üben alleine vorbereiten. Dazu gehört ein Moment der Stille, die Konzentration auf sich und den Atem, das Setzen der Bandhas (Muskelverschlüsse, um die Energie zu bündeln und den Rücken zu sichern), das Durchbewegen des Körpers als Vorbereitung und das Einleiten der Ujjayi- Atmung (die essenzielle Atemtechnik während des Praktizierens im Ashtanga - Yoga).

a) Die Probanden begannen mit Sonnengrüßen. Die Sonnengrüße eignen sich sehr gut, den Körper aufzuwärmen und alle Gelenke in vielen Bewegungsrichtungen zu bewegen. Der Hauptfokus des Sonnengrußes liegt aber in der Verbesserung der Kontrolle des Geistes und der Erlangung von Hingabe, er ist wichtig für die spirituelle Entwicklung. 2x Surya Namaskar A (s. Abb.13) 2x Surya Namaskar B (s.a. Abb. 17)

Abb.13: schematischer Ablauf eines Sonnengrußes (aus Miele o.J.)

b) Im Anschluss folgten diese Stehpositionen:

Abb. 14: Pandangushtasana - Pada Hastasana– Utthita Trikonansana - Parivritta Trikonasana –

Abb.15:. Utthita Parshvakonasana - Parivritta Parshvakonasana – Prasarita Padottanasana(1 Variation)

Die oben dargestellten Asanas (Abb. 13 und 14) gelten als fundamental in der Ashtanga-Yogaschule (an sich gehörte noch ein Asana dazu, dieses wurde auf Grund der Kürzung aus der Studiensequenz herausgenommen). Sie sollen den Körper reinigen, aufwärmen, flexibel machen und auf weitere

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Asanas vorbereiten. Vor Allem wird diesen Stehpositionen eine stimulierende und tonisierende Wirkung auf das Nervensystem zugesprochen (Miele o.J. S. 22ff.)

Gleichgewichtshaltung, zentriert und gleicht aus Abb.16: Vikshasana –

c) Das große Vinyasa stellte in der Folge den Übergang vom Stehen zum Sitzen dar:

Abb.17: Vinyasa mit Virabhradasana A&B

Diese Abfolge eines Sonnengrußes - verbunden mit den Positionen des Kriegers ( Virabhradasana A&B ) - wird im Ashtanga als Übergang vom Stehen zum Sitzen angewandt. Solche Vinyasas (ohne Kiegerpositionen) werden auch zwischen den einzelnen Sitzpositionen durchgeführt, um einen muskulären Ausgleich zu diesen zu schaffen. Dabei wird immer wieder der Kreislauf angeregt, der Körper durchbewegt und erhöhte körperliche Leistung gefordert.

d) Es folgten diese Sitzpositionen (soweit es den Probanden möglich war, sollten sie ein Vinyasa zwischen den Sitzhaltungen durchführen oder eine kurze Entlastungshaltung einnehmen):

Abb. 18: Dandasana Pashimottanasana A&B Purvottanasana

Abb. 19: Janu Shirshasana Marichyasana A&C Urdhva Danurasana

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Die Sitzpositionen (Abb. 16 und 17) wurden ebenfalls der ersten Serie des Asthanga-Yogastils entnommen und enthielten Vorwärts- wie Rückbeugen und Drehhaltungen. Nach Iyengar wirken Vorwärtsbeugen besänftigend, vertiefen die Atmung, beruhigen den Geist und reduzieren die Sympathikusaktivität. Rückbeugen sind anstrengend, regen den Kreislauf an, aktivieren und stimulieren das ANS. Die Drehhaltungen mobilisieren die Wirbelsäule und das Zwerchfell und verbessern die Durchblutung der Spinalnerven (Iyengar a und b). Miele betont, dass Pashimottanansana (die Vorwärtsbeuge) den N.Vagus positiv beeinflusst (Miele o.J. s.40).

e) Den Abschluss bildeten die folgenden Endpositionen:

Abb.20: Salamba Sarvangasana Halasana Karna Pindasana Urdhva- Padmasana Pindasana

Abb.21:Matsyendrasana Garbhasana

Die oben dargestellten Umkehrhaltungen bzw. Endpositionen fördern den venösen Rückfluss genauso wie den energetischen. Die Endpositionen sollen beruhigen und die körperlichen Prozesse wieder in einen ausgeglichenen Zustand bringen (Miele o.J. S.130).

f) Nach der entspannenden Totenstellung (Shavasana) über vier Minuten wurden die Probanden aufgefordert, langsam zurückzukommen und sich wieder auf den vorbereiteten Stuhl für die letzte Messung zu setzen.

Abb.22: Shavasana

Alle Abbildungen (Abb. 13-22) sind modifiziert nach Miele und Pressler, 2012

3. ERGEBNIS

Die vorliegende Studie soll die Auswirkungen von Yoga- Asanas auf die Herzratenvariabilität in einer breit gestreuten Probandengruppe untersuchen, um eine allgemeine Aussage über die Wirkung von Yoga auf die autonome Regulation zu treffen. Vor allem interessant ist die Frage, ob Yoga-Asanas auf alle Menschen messbare körperliche Auswirkungen haben und ob diese vergleichbar sind – wobei hier nur die Auswirkungen auf die Herzratenvariabilität untersucht wurden. In einer weiterführenden

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Untersuchung könnte der Unterschied bei verschiedenen Gruppen (Dauer und Häufigkeit) ausgearbeitet werden.

Aus Gründen des Studiensettings konnte vorab keine Feststellung der körperlichen Leistungsfähigkeit vorgenommen werden. Dies wäre für eine bessere Vergleichbarkeit der Veränderung der HRV bei körperlicher Belastung zwar von Vorteil gewesen, hätte jedoch den Rahmen der Studie wegen des Umfanges der erforderlichen medizinischen Tests und der damit verbundenen großen Datenmenge bei Weitem überstiegen.

Die Auswertung der gesammelten Daten umfasste die einzelnen Parameter der HRV von 32 Probanden (davon 22 Frauen und 10 Männer). Aus der ursprünglich 33 Personen umfassenden Probandengruppe musste eine Person ausgeschlossen werden, da sie nur zu einem Messtermin kam. Das Alter reichte von 27 bis 72 Jahren (Mittelwert 43,34 LJ, SD ± 9,272). Wie bereits im Teil „Methodik“ beschrieben war die Probandengruppe sehr heterogen in Bezug auf Alter, Yogahäufigkeit (wie oft in der Woche geübt wird) und Dauer (wie lange bereits Yoga praktiziert wird).

3.1. Übersicht

Bei der Betrachtung der Messergebnisse werden einerseits die Veränderungen zwischen den verschiedenen Messzeitpunkten (t 2-t3) innerhalb der jeweiligen Gruppe beobachtet, andererseits die Interaktion der Yogagruppe mit der Kontrollgruppe (Yoga-Asanas vs. Ruhe) zu den einzelnen

Messzeitpunkten (t 2_I -t2_R und t 3_I -t3_R ). Nochmals festzuhalten ist, dass die Erstmessung (t 1) als Probemessung genommen und verworfen wurde, diese Messung somit nicht in die Auswertung eingeflossen ist. Die Beurteilung und Bewertung der Ergebnisse richtet sich nach der Signifikanz, welche mit einem Signifikanzniveau von p< 0,05 festgelegt wird. Darüber liegende p-Werte gelten nicht als wahrscheinlich, allfällige Tendenzen in bestimmte Richtungen sollten jedoch beachtet werden. p-Werte unter 0,01 können als hoch signifikant bezeichnet werden und drücken eine hohe Wahrscheinlichkeit aus.

Zur Vereinheitlichung der Studien der Inter-Uni werden auch jene Parameter herangezogen, die für eine Vergleichbarkeit mit den bereits vollendeten Studien der Inter-Uni nötig sind. Diese sind von Pizzinato wie folgt zusammengefasst und beschrieben (Pizzinato et al 2010):

• SDRR • HF % • LF % • ARI %

Diese Parameter werden trotz der für diese Studie nicht optimal zu interpretierenden Teile (TP, SDRR und ARI) in der vorliegenden Studie ausgewertet.

Die zu untersuchende Hypothese, dass Yoga-Asanas eine Auswirkung auf die sympatho-vagale Balance der Teilnehmer einer Interventionsgruppe im Vergleich zu einer Kontrollgruppe zeigen, konnte in einzelnen Bereichen bestätigt werden. Bei der Betrachtung der einzelnen Parameter fällt jedoch auf, dass die Ausgangswerte beider Gruppen grundsätzlich unterschiedlich sind und die

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Standardabweichung der Messdaten sehr hoch ist. Es fielen folgende Punkte auf, die aus der ANOVA- Auswertung nicht erkennbar waren und daher nicht erfasst wurden:

• Starke Abweichung bei der Normalverteilung (dies wurde nicht überprüft) • Hohe Standardabweichungen

• Hohe Differenzwerte in den Ausgangsmessungen (t 2) (nicht als signifikant erkennbar)

Diese schon thematisierten Umstände führten zu einer nochmaligen Auswertung mittels Wilcoxon Vorzeichen-Rangtest, welcher nicht von der Normalverteilung abhängig ist.

In der tiefer stehenden Tabelle werden die deskriptiven Daten zur Charakterisierung der Messergebnisse in den beiden Gruppen (Mittelwerte ± Standardabweichung, Median, Interquartilabstand) zu den beiden Messterminen gegenübergestellt, sowie die zugehörige Signifikanz der Differenzen zu den jeweiligen zwei Messterminen t 2 und t 3 (p-Wert >/< 0,05 und >/< 0,01) ausgewiesen, die mittels Wilcoxon Vorzeichen-Rangtests berechnet wurden.

ALLE PROBANDEN

Messwerte Mittelwert + Streuung angegeben, p-Werte als >0.05, <0.05, <0.01, <0.001 Ruhe (n=32) Intervention (n=32) Parameter tR_2 tR_3 tY_2 tY_3 MW±SD p-Wert MW±SD MW±SD p-Wert MW±SD Median (ZB) Median (ZB) Median (ZB) Median (ZB) SDNN 88,6+-58,7 >0,05 86,0+-47,4 67,9+-39,8 >0,05 62,5+-29,3 70,4 (48,1 – 139,3) 76,9 (47,9 – 100,5) 58,3 (44,5- 80,8) 59,7 (37,5 - 78,2) TP 3167+-3913 >0,05 3290+-2865 2185+-2283 >0,05 2033+-1881 1493 (448 - 4900) 2546 (1086 - 4854) 1472 (820- 2333) 1547 (565 - 2664) ARI 68,1+-27,9 >0,05 71,3+-25,3 60,5+-23,9 >0,05 58,5+-25,7 66,2 (46,3 - 100) 69,7 (45,3 – 89,7) 57,0 (43,5- 80,8) 57,2 (34,9 - 78,2) Puls 72,4+-12,9 <0,05 69,6+-11,6 74,5+-12,0 <0,05 78,6+-19,1 70,0 (64,5 – 76,8) 68,0 (62 – 76,3) 74,5 (64,8- 79,0) 76,5 (66,5 – 83,0) LF 1071+- 1283 >0,05* 1483+- 1511 743+- 719 >0,05 796,8+-834,9 562 (216 - 1423) 934 (416 - 1938) 467 (238- 1006) 364 (244 - 1122) LF% 37,7+-17,6 >0,05 42,7+-19,2 35,6+-17,7 >0,05 40,3+-23,0 35,0 (25,1 – 45,5) 41,0 (27,4 – 60,8) 33,9 (20,8- 49,7) 32,0 (23,8 - 58,6) HF 1492+-2438 >0,05 1066+-1360 848+-1468 >0,05 871,3+-1316 394 (130 - 2107) 525 (197 - 1704) 356 (152- 687) 298 (81,9 - 908) HF% 36,2+-19,0 <0,05 27,6+-18,7 31,9+-20,1 >0,05 34,7+-24,7 33,6 (21,7 – 46,5) 22,3 (11,9 – 44,7) 29,0 (17,2- 52,2) 35,7 (10,0 - 56,2) LF/HF 1,95+-3,26 <0,05 3,08+-3,28 2,17+-2,43 >0,05 3,65+-5,30 1,08 (0,62 – 2,08) 1,63 (0,80 – 4,47) 1,32 (0,52- 2,70) 1,11 (0,47 - 4,41) LF n.u. 51,9+-20,3 <0,05 61,4+-21,9 54,9+-22,4 >0,05 55,4+-26,7 52,0 (38,4 – 67,5) 62,0 (44,6 – 81,7) 56,9 (34,2- 73,1) 52,6 (31,9 - 81,4) HF n.u. 48,1+-20,3 <0,05 38,6+-21,9 44,8+-22,6 >0,05 44,6+-26,7 48,1 (23,5 – 61,7) 38,1 (18,4 – 55,5) 43,1 (26,1- 65,9) 47,5 (18,6 - 68,1) SDRR in 100 s.o. 97,01% 100 s.o. 91,99% % TP in % 100 s.o. 103,87% 100 s.o. 97,22% LF/HF in 100 s.o. 157,95% 100 s.o. 168,20% % Tab.6: Gegenüberstellung deskriptiver Daten für die HRV zu den beiden Messzeitpunkten und Signifikanz der Differenzen (Wilcoxon Vorzeichen-Rangtests) für die Ruhe- und Interventionsgruppe (*…p=0,06). Abkürzungen: MW: Arithmetischer Mittelwert, SD: Standardabweichung, ZB: Zentralbereich der Daten; tR_2: Messzeitpunkt 2 der Kontrollgruppe, tR_3: Messzeitpunkt 3 der Kontrollgruppe; tY_2: Messzeitpunkt 2 der Yoga-Gruppe, tY_3: Messzeitpunkt 3 der Yoga- Gruppe, p>0,05: 0,05

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

In der folgenden Tabelle sind dieselben Daten für den Vergleich der Intervention zur Non-Intervention zu den je gleichen Messzeitpunkten (t 2 und t 3) zusammengefasst:

ALLE PROBANDEN N=32 N=32 Messwerte als Mittelwert + Streung angegeben, p-Werte als >0.05, <0.05, <0.01, <0.001 Messzeitpunkt t2 (n=32) Messzeitpunkt t3 (n=32) Parameter Ruhe Yoga Ruhe Yoga MW±SD p-Wert MW±SD MW±SD p-Wert MW±SD Median (ZB) Median (ZB) Median (ZB) Median (ZB) SDNN 88,6+-58,7 >0,05* 67,9+-39,8 86,0+-47,4 <0,05 62,5+-29,3 70,4 (48,1 - 129,3) 58,3 (44,5 - 80,8) 76,9 (47,9 - 100,5) 59,7 (37,5 - 78,2) TP 3167+-3913 >0,05 2185+-2283 3290+-2865 <0,05 2033+-1881 1493 (448 - 4900) 1472 (820 - 2333) 2546 (1086 - 4854) 1547 (565 - 2664) ARI 68,1+-27,9 >0,05 60,5+-23,9 71,3+-25,3 <0,05 58,5+-25,7 66,2 (46,3 – 100,0) 57,0 (43,5 - 80,8) 69,7 (45,3 - 98,7) 57,2 (34,9 - 78,2) Puls 72,4+-12,9 >0,05* 74,5+-12,0 69,6+-11,6 <0,05 78,6+-19,1 70,0 (64,5 - 76,8) 74,5 (64,8 – 79,0) 68,0 (62,0 - 76,3) 76,5 (66,5 – 83,0) LF 1071+- 1283 >0,05 743+- 719 1483+- 1511 <0,05 797+-835 562 (216 - 1423) 467 (238 - 1006) 934 (416 - 1938) 364 (244 - 1122) LF% 37,7+-17,6 >0,05 35,6+-17,7 42,7+-19,2 >0,05 40,3+-23,0 34,95 (25,125 - 45,5) 33,9 (20,8 - 49,7) 41,0 (27,4 - 60,8) 32,0 (23,8 - 58,6) HF 1492+-2438 >0,05* 848+-1468 1066+-1360 >0,05 871+-1316 394 (130 - 2107) 356 (152 - 687) 525 (197 - 1704) 298 (82- 908) HF% 36,2+-19,0 >0,05 31,9+-20,1 27,6+-18,7 >0,05 34,7+-24,7 33,6 (21,7 - 46,5) 29,0 (17,2 - 52,2) 22,3 (11,9 - 44,7) 35,7 (10,0- 56,2) LF/HF 1,95+-3,26 >0,05 2,17+-2,43 3,08+-3,28 <0,05 3,65+-5,30 1,08 (0,62 - 2,08) 1,32 (0,518 - 2,72) 1,63 (0,80 - 4,47) 1,11 (0,47- 4,41) LF n.u. 51,9+-20,3 >0,05 54,9+-22,4 61,4+-21,9 >0,05 55,4+-26,7 52,0 (38,4 - 67, 5) 56,9 (34,2 - 73,1) 62,0 (44,6 - 81,7) 52,6 (31,9 - 81,4) HF n.u. 48,1+-20,3 >0,05 44,8+-22,6 38,6+-21,9 >0,05 44,6+-26,7 48,1 (32,5 - 61,7) 43,1 (26,1 - 65,9) 38,1 (18,4 - 55,5) 47,5 (18,6 - 68,1) SDRR in % 100 s.o. 76,64% 100 s.o. 72,67% TP in % 100 s.o. 68,99% 100 s.o. 61,79% LF/HF in % 100 s.o. 111,28% 100 s.o. 118,51% Tab.7: Gegenüberstellung deskriptiver Daten für die HRV in den beiden Gruppen und Signifikanz der Differenzen (Wilcoxon Vorzeichen-

Rangtests) zu den beiden Messzeitpunkten t 2 und t 3. (*…p<0,10). Abkürzungen: MW: Arithmetischer Mittelwert, SD: Standardabweichung, ZB: Zentralbereich der Daten; t2: Messzeitpunkt 2; t3: Messzeitpunkt 3, p>0,05: 0,05

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

Parameter Ruhe Yoga

MW±SD MW±SD p-Wert Median (ZB) Median (ZB)

zwischen Messung t 2 und Messung t 3 (als Wert t 3 – Wert t 2) in den beiden Gruppen und Signifikanz der Gruppenunterschiede in der Höhe der Veränderung. (*…p<0,10)

(Wilcoxon Vorzeichen-Rangtests) zu den beiden Messzeitpunkten t 2 und t 3.

In den Übersichtstabellen 6,7 und 8 können einige signifikante Werte (farblich unterlegt) bereits herausgelesen werden. Die nähere Beschreibung dieser Werte folgt in Punkt 3.1.1.

Die bei den meisten Variablen zu beobachtende hohe Standardabweichung deutet darauf hin, dass es sich um eine Stichprobe mit einem großen Werteintervall handelt.

3.1.1. Ergebnisse der einzelnen Parameter der HRV-Analyse

Das Gesamtergebnis der hier vorgelegten Studie ist sehr uneinheitlich, da sich die einzelnen Parameter sehr unterschiedlich entwickelt haben. In einer Grundannahme könnte der Rückschluss gezogen werden, dass ein Absinken eines Wertes einen Anstieg des komplementären Wertes bedingen würde. Dies konnte in der vorliegenden Untersuchung nicht verifiziert werden, daher wird eine verallgemeinernde Aussage über die Wirkung von Yoga-Asanas auf das autonomen Nervensystems im Vergleich zu einer Kontrollgruppe hier nicht getroffen, es können jedoch zumindest Tendenzen in einzelnen Parametergruppen festgestellt werden, die einer Interpretation zugänglich sind.

Weiters scheint die Anführung der Differenzwerte zwischen den Mittelwerten der beiden Messungen und die ersichtlichen Unterschiede zwischen den beiden Gruppen zu beiden Messzeitpunkten geboten.

Bei Subtraktion des Mittelwerts der Messung t2 vom Mittelwert der Messung t3 bedeuten positive Vorzeichen eine Erhöhung und negative Vorzeichen eine Verringerung im jeweiligen Parameter. Beim Vergleich beider Gruppen untereinander symbolisieren positive Vorzeichen höhere Werte in der Yoga-Gruppe als in der Ruhegruppe und negative vice versa (siehe tiefer stehende Tabellen).

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

Ergänzt werden diese Daten durch die Ergebnisse der statistischen Tests (p-Werte der Wilcoxon Vorzeichen-Rangtests), die in den Tabellen 6 bis 8 zusammengefasst sind, sowie durch die F- und p- Werte aus der ANOVA für die Interaktion „Messung x Treatment“, die unterschiedliche Effekte von

Yoga und Ruhe auf die Entwicklung der jeweiligen Parameter zwischen den Messzeitpunkten t 2 und t 3 charakterisieren. Dabei wurden sowohl die (übereinstimmenden) Ergebnisse von Team Universitäres Kolleg und Woisetschläger der untransformierten Daten und - wenn vorhanden - jene aus den logtransformierten Daten von Woisetschläger den Ergebnissen des Wilcoxon Vorzeichen-Rangtests gegenübergestellt. Auch hier sind die farblich gekennzeichneten Werte jene, die signifikante

Veränderungen durch den Vergleich von Treatment und Non- Treatment bzw. Messung t 2 und

Messung t 3 anzeigen.

3.1.1.1 Frequenzy Domain Analyse

Die für die Kurzzeitmessung bedeutsameren, besser heranzuziehenden Parameter sind jene der Frequenzanalyse (vgl. Task Force 1996). In dieser Arbeit sind das auch jene Werte, die eher das Treffen einer Aussage ermöglichen.

3.1.1.1.1. Very Low Frequency (VLF)

Im Bewusstsein, dass die Umstände, die die VLF der HRV beeinflussen noch nicht vollkommen erforscht sind und die Verwendung dieses Parameters bei der Kurzzeitmessung nicht empfohlen wird, werden die Ergebnisse hier dargestellt. Auf Grund der langen Schwingungsdauer wird vielmehr empfohlen, die VLF mit ihrem Schwingungsbereich von 0,003 bis 0,05 Hz nur bei Langzeitmessungen zu interpretieren (Task Force 1996, Eller-Berndl 2011). Weiters wird die VLF durch hormonelle Einflussgrößen beeinflusst, weshalb diese Werte mit den Hormonen Cortisol, Adrenalin, Noradrenalin und dem Renin-Angiotensin-Aldosteron-System in Verbindung gebracht werden sollten. Eine Vorab- Feststellung des hormonellen Status (im Wissen der pulsatilen Ausschüttung der Hormone) könnte die Beurteilung der VLF verbessern.

Als Hinweis und zur Vervollständigung der gemessenen Daten wird im Folgenden kurz auf die VLF eingegangen und die Ergebnisse dieser Parameter präsentiert (daher auch keine Tabelle).

Einzelne Messwerte, die sich im Rahmen der Untersuchung ergeben haben, sind soweit interessant, als der VLF-Mittelwert (in ms 2 und in % aufgezeichnet) bei der Yogagruppe sinkt und bei der Ruhegruppe steigt. Die durch Ruhe und Yoga hervorgerufenen Änderungen des VLF unterscheiden sich signifikant voneinander (Wilcoxon Vorzeichen-Rangtest: V=135, p= 0,015 ).

Im Detail besteht bei t 2 kein Unterschied zwischen den beiden Gruppen (n.s.), der Vergleich der beiden Gruppen bei t3 zeigt hingegen einen signifikanten Unterschied (MW Yoga t3 365 ± 361 ms² zu

MW Ruhe t3 769 ± 775 ms², Mediane: Yoga: 267 ms², Ruhe: 460 ms²; Wilcoxon-Test: V=92,5, p= 0,0014), der aus einer nicht signifikanten durchschnittlichen Abnahme der VLF in der Yogagruppe um 230 ms² (V=325,5, p=0,13) und einem ebenfalls nicht signifikanten, jedoch deutlichen mittleren Anstieg in der Ruhegruppe um 160 ms² ( V=169, p=0,077 ) resultiert.

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

3.1.1.1.2. Low Frequency (LF)

Der LF-Anteil der HRV ist einerseits abhängig vom Sympathikus, der bei Aktivierung diesen Wert beeinflusst, andererseits ist auch eine Aktivität des Parasympathikus in diesem Frequenzband nachweisbar (Jason et al 2009, Task Force 1996). Somit beinhaltet das LF-Frequenzband sympathische wie parasympathische Anteile, jedoch lässt der LF n.u. Wert Rückschlüsse auf den Aktivitätsgrad des Sympathikus zu.

Bei der Betrachtung der Ergebnisse in beiden Gruppen erkennt man sowohl in der Yoga- als auch in der Kontrollgruppe einen Anstieg der LF, der im Ausmaß der Veränderung zwischen den Interventionen deutlich, aber nicht signifikant ist ( V=175, p=0,098 ). Innerhalb der Kontrollgruppe ist bei den LF ms²-Ergebnissen ein im Vergleich zur Yoga-Gruppe stärkerer, aber nicht signifikanter Anstieg zu beobachten (V= 163 , p= 0,06, Yogagruppe : V= 207, p=0,043 ). Einer durchschnittlichen Steigerung um 38,5% in der Ruhegruppe (um 412 ms²) steht eine Steigerung von 7,25% (54 ms²) in der Yogagruppe gegenüber. Das unterschiedliche Ausmaß der Steigerung der LFms² und die bereits bei der Messung t 2 (nicht signifikant) niedrigeren Ausgangswerte in der Yogagruppe resultieren bei

Messung t 3 in signifikant unterschiedlichen LF ms²-Werten ( V= 121, p=0,0065 ). Bei den Probanden der Yogagruppe wurde bei der Messung t 3 ein Mittelwert von 797 ±834,93 (Median 364 ms²), in der Ruhegruppe von 1483 ±1511,245 ms² (Median 964 ms²) ermittelt.

In den Ergebnissen der LF% ist ein leichter, in beiden Gruppen in ähnlichem Ausmaß erfolgender Anstieg ohne statistische Relevanz beobachtbar. Ein Wilcoxon Vorzeichen-Rangtest der

Differenzwerte von Messung t 3 und Messung t 2 in beiden Gruppen ergibt die Werte V= 269, p=0,93 . Weiters bestehen weder innerhalb der beiden Gruppen signifikante Unterschiede zwischen den beiden Messungen, noch signifikante Unterschiede zwischen beiden Gruppen bei den jeweiligen Messungen.

In der Variable LF n. u. hingegen ist wieder ein signifikanter Anstieg der LF-Anteile des ANS in der

Kontrollgruppe ersichtlich (MW Ruhe t 2 51,9 ± 20,3 vs. MW Ruhe t 3 61,4 ± 21,9; V= 129, p=0,012 ) - dies stellt einen Anstieg um 18% dar. In der Yogagruppe ist hingegen ein Anstieg um lediglich 0,5 ± 25,4 erkennbar ( V= 240,5, p=0,89 , nicht signifikant). Zwischen den beiden Interventionen besteht somit kein signifikanter Unterschied im Ausmaß der durch sie hervorgerufenen Veränderung (V= 187, p=0,15). LF [ms 2] Yoga Ruhe p (Yoga/Ruhe)

n M±SD n M±SD Differenz ANOVA* Wilcoxon** M Yoga - M Ruhe

Messung t2 32 743 ± 719 32 1071 ± 1283 327,7 0,212 0,36

Messung t3 32 797± 835 32 1483± 1511 686,1 0,028 0,0065

Differenz M t3 - M t2 53,8 412,2 Interaktion Messung x Intervention* 0,098

p (t2/t3) ANOVA* 0,82 0,084 F (1,62)=1,168, p=0,28 Logtransformiert**: F(1,62)=2,8635, p=0,096 p Wilcoxon * 0,43 0,060 Tab.9: Ergebnisse der jeweils zwei Messungen der LF [ms²] vor und nach Ruhe in der Kontrollgruppe und vor und nach Yoga in der Interventionsgruppe (Mittelwert ± Standardabweichung), sowie deren Differenzwerte und statistische Signifikanz der Unterschiede (Wilcoxon-Vorzeichen-Rangtests der gepaarten Werte). Quellen: * Team Universitäres Kolleg 2012, **Woisetschläger 2012

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

LF [%] Yoga Ruhe p (Yoga/Ruhe)

n M±SD n M±SD Differenz ANOVA* Wilcoxon** M Yoga - M Ruhe Messung t2 32 35,62 ± 17,71 32 37,66 ± 17,64 -2,04 0,64 0,43

Messung t3 32 40,27 ± 23,01 32 42,73 ± 19,22 -2,46 0,64 0,69

Differenz M t3 - M t2 4,65 5,07 Interaktion Messung x Intervention* F (1,62)= 0,006, p=0,94 0,93 p (t2/t3) 0,25 0,21 ANOVA* p Wilcoxon ** 0,26 0,22 Tab.10: Ergebnisse der jeweils zwei Messungen der LF [%] vor und nach Ruhe in der Kontrollgruppe und vor und nach Yoga in der Interventionsgruppe (Mittelwert ± Standardabweichung), sowie deren Differenzwerte ( **Woisetschläger 2012 Wilcoxon-Vorzeichen-Rangtests der gepaarten Werte).

LF [n.u.] Yoga Ruhe p (Yoga/Ruhe)

n M±SD n M±SD Differenz ANOVA* Wilcoxo

n** M Yoga - M Ruhe Messung t2 32 54,89 ± 22,39 32 51,89± 20,31 3 0,577 0,44

Messung t3 32 55,41 ± 26,71 32 61,37± 21,86 -5,96 0,332 0,17

Differenz M t3 - M 0,52 9,5 Interaktion Messung x Intervention* 0,15 t2 F (1,62)=2,462 p=0,122 p (t2/t3) 0,90 0,022 ANOVA* p Wilcoxon ** 0,89 0,012 Tab.11: Ergebnisse der jeweils zwei Messungen der LF [n.u.] vor und nach Ruhe in der Kontrollgruppe und vor und nach Yoga in der Interventionsgruppe (Mittelwert ± Standardabweichung), sowie deren Differenzwerte und statistische Signifikanz der Unterschiede(Wilcoxon-Vorzeichen-Rangtests der gepaarten Werte). Quellen: * Team Universitäres Kolleg 2012, **Woisetschläger 2012.

Da die Probanden nach der (bei der Interventionsgruppe kurzen) Ruhephase alle aus dem Liegen ins Sitzen zurückkommen mussten, ist ein Anstieg der LF-Anteile nicht verwunderlich, da dieser Lagewechsel eine physiologische Anpassungsleistung des Organismus erfordert (orthostatische Anpassung). Dabei wird - um den Kreislauf zu stabilisieren - über die Barorezeptoren die Herzaktivität angepasst. Das Versacken des Blutes in der Peripherie wird ausgeglichen und die Druckverhältnisse werden stabil gehalten - dabei kommt es zu einer reflektorischen Sympathikusaktivierung. Ebenso ist ein LF-Anstieg in der ersten Erholungszeit nach körperlicher Belastung beobachtet worden, und dies könnte ein solcher physiologischer Anpassungsvorgang sein (Hottenrott et al, 2006)

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

3.1.1.1.3. High Frequency (HF)

Die Auswertung des Frequenzbandes HF ms² ergab ein nicht signifikantes Absinken der Werte nach Ruhe, nach Yoga konnte ein geringer Anstieg errechnet weden .. Es besteht zwischen den beiden Interventionen kein signifikanter Unterschied im Ausmaß der Veränderung ( V= 262, p=0,98 ).

Festzustellen ist jedoch, dass sich die Probanden bei der Messung t 2, die jeweils vor den Interventionen durchgeführt wurde, deutlich im Ausgangszustand unterscheiden (Wilcoxon Vorzeichen-Rangtest Yogagruppe vs. Ruhegruppe: V=173, p=0,091 ).

Betrachtet man hingegen die prozentuellen Anteile der HF (HF%), ist eine Tendenz dahingehend zu erkennen, dass die beiden Interventionen unterschiedliche Auswirkungen haben ( V=363, p=0,065 , nicht signifikant- Reine Anova-Betrachtung ergibt Signifikanz p=0,025 ). Innerhalb der Ruhegruppe ist ein signifikanter Abfall des MW der Messung t 2 von 36,2 ± 19,0% auf 27,6 ± 18,7% bei Messung t 3 zu beobachten ( V=413,5, p=0,0053 ). Dies bedeutet eine Verringerung des HF Anteils um 8,6% (absolut) oder 23,7% (relativ). Innerhalb der Yogagruppe ist eine geringe Erhöhung der HF-Anteile um 2,8% (absolut) zu beobachten ( V=237, p=0,84 ).

Das Ergebnis der bereinigten HF-Werte (HF n.u.) zeigt ebenfalls einen signifikanten Abfall der

Ruhegruppe von Messung t2 zu Messung t3. Der MW t2 (48,1± 20,3) und der MW t3 (38,6± 21,9) unterscheiden sich in dieser Gruppe signifikant ( V=399 , p= 0,011 ). Relativ betrachtet sinkt der Mittelwert um 19,7% ab.

In der Yogagruppe ist nur ein geringer Unterschied zwischen diesen beiden Messungen zu erkennen (V=251,5, p=0,95). Der Unterschied zwischen den beiden Gruppen, der sich durch die Veränderungen der bereinigten HF-Werte ergab, ist nicht signifikant ( V=344, p=0,14).

HF [ms²] Yoga Ruhe p (Yoga/Ruhe)

n M±SD n M±SD Differenz ANOVA* Wilco xon**

M Yoga - M Ruhe Messung t2 32 848,39 ± 1,47 E3 32 1491,54 ± 1,37 -643,15 0,206 0,091 E3 Messung t3 32 871,34 ± 2,44 E3 32 1066,32 ± 1,36 -194,98 0,562 0,21 E3 Differenz M t3 - 22,95 -425,22 Interaktion MessungxIntervention* 0,98 M t2 F (1,62)=0,888, p=0,35 p (t2/t3) 0,95 0,21 Logtransformiert**: F(1,62)=0,2391 ANOVA* p=0,63 p Wilcoxon ** 0,81 0,57 Tab.12: Ergebnisse der jeweils zwei Messungen der HF [ms²] vor und nach Ruhe in der Kontrollgruppe und vor und nach Yoga in der Interventionsgruppe (Mittelwert ± Standardabweichung), sowie deren Differenzwerte und statistische Signifikanz der Unterschiede(Wilcoxon-Vorzeichen-Rangtests der gepaarten Werte). Quellen: *Team Universitäres Kolleg 2012, **Woisetschläger 2012.

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

HF [%] Yoga Ruhe p (Yoga/Ruhe)

n M±SD n M±SD Differenz ANOVA* Wilcoxon** M Yoga - M Ruhe Messung t2 32 31,82 ± 20,05 32 36,22 ± 19,02 -4,4 0,376 0,20

Messung t3 32 34,70 ± 24,74 32 27,64 ± 18,71 7,06 0,203 0,19

Differenz M t3 - M t2 2,88 -8,58 Interaktion MessungxIntervention* 0,065 F (1,62)=5,269, p=0,025 p (t2/t3) 0,42 0,018 ANOVA* p Wilcoxon ** 0,84 0,0053 Tab.13: Ergebnisse der jeweils zwei Messungen der LF [%] vor und nach Ruhe in der Kontrollgruppe und vor und nach Yoga in der Interventionsgruppe (Mittelwert ± Standardabweichung), sowie deren Differenzwerte und statistische Signifikanz der Unterschiede(Wilcoxon-Vorzeichen-Rangtests der gepaarten Werte). Quellen: * Team Universitäres Kolleg 2012, **Woisetschläger 2012.

HF [n.u.] Yoga Ruhe p (Yoga/Ruhe)

n M±SD n M±SD Differenz ANOVA* Wilcoxon** M Yoga - M Ruhe Messung t2 32 44,8 ± 22,59 32 48,11 ± 20,31 -3,31 0,54 0,39

Messung t3 32 44,59 ± 26,71 32 38,62 ± 21,86 5,97 0,332 0,17

Differenz M t3 - M t2 -0,21 -9,49 Interaktion MessungxIntervention* 0,14 F (1,62)=2,614, p=0,11 p (t2/t3) 0,96 0,023 ANOVA* p Wilcoxon ** 0,95 0,011 Tab.14: Ergebnisse der jeweils zwei Messungen der LF [n.u.] vor und nach Ruhe in der Kontrollgruppe und vor und nach Yoga in der Interventionsgruppe (Mittelwert ± Standardabweichung), sowie deren Differenzwerte und statistische Signifikanz der Unterschiede(Wilcoxon-Vorzeichen-Rangtests der gepaarten Werte). Quellen: * Team Universitäres Kolleg 2012, **Woisetschläger 2012

3.1.1.1.4. Total Power (TP)

Eine Auswertung der TP in der Kurzzeitmessung empfiehlt sich nicht, da diese Werte (genau wie die VLF und die unten genannten Time-domain Parameter) in dieser Messform als ungenau gelten. Hier werden dennoch die Ergebnisse präsentiert, damit die Werte mit den bereits vorhandenen Studien zur HRV an der Inter-Uni verglichen werden können.

Zwischen den beiden Interventionen besteht kein signifikanter Unterschied im Ausmaß der durch sie hervorgerufenen Veränderung ( V=193, p=0,19 ). Weiters ist innerhalb beider Gruppen keine signifikante Änderung der TP durch die Interventionen zu erkennen (Yogagruppe: V=238, p=0,85 , Ruhegruppe: V=189,5, p=0,17 ).

Der zwischen der Yoga- und der Ruhegruppe zum Messzeitpunkt t 3 ersichtliche signifikante Unterschied zwischen den Mittelwerten (MW Yoga 2032± 1880 vs. MW Ruhe 3289± 2865, V= 119, p=0,0057 ) beruht also auf einer Summe der Einflüsse des großen (jedoch nicht signifikanten)

Unterschieds zwischen den beiden Gruppen bei der Baselinemessung t 2 ( MW Yoga 2186±2283, MW Ruhe 3167±3913; V= 228, p= 0,51 ) und den unterschiedlichen (nicht signifikanten) Veränderungen in

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau den beiden Gruppen, die in einer Abnahme der TP nach Yoga und einer Zunahme nach Ruhe bestehen.

Total Power Yoga Ruhe p (Yoga/Ruhe)

n M±SD n M±SD Differenz ANOVA* Wil coxo n** M Yoga - M Ruhe Messung t2 32 2185,47 ± 32 3166,97 ± -981,5 0,225 0,51 2282,81 3812,82 Messung t3 32 2032,75 ± 32 3289,59 ± -1256,84 0,42 0,00 1880,81 2864,99 57 Differenz M t3 - M -152,72 122,62 Interaktion Messung x Intervention* 0,19 t2 F (1,62)=0,114, p=0,74 p (t2/t3) 0,79 0,83 Logtransformiert**: ANOVA* F(1,62)=3,7464. p=0,067

p Wilcoxon ** 0,85 0,17 Tab.15: Ergebnisse der jeweils zwei Messungen der TP vor und nach Ruhe in der Kontrollgruppe und vor und nach Yoga in der Interventionsgruppe (Mittelwert ± Standardabweichung), sowie deren Differenzwerte und statistische Signifikanz der Unterschiede(Wilcoxon-Vorzeichen-Rangtests der gepaarten Werte). Quellen: * Team Universitäres Kolleg 2012, **Woisetschläger 2012.

3.1.1.2. Time Domain Analyse

Die Werte der Analyse der zeitbezogenen Parameter der HRV werden hier der Vollständigkeit wegen aufgelistet. Eine Aussage über diese Werte sollte nur bei Langzeitmessungen bzw. nach einer Messdauer von mindestens fünf Minuten getätigt werden.

3.1.1.2.1. SDNN

Sowohl in der Yoga- als auch der Kontrollgruppe sind Verringerungen des SDNN-Werts zu beobachten, deren Ausmaß sich jedoch nicht signifikant unterscheidet ( V= 231, p=0,79 ). Innerhalb beider Gruppen ist die Verringerung jeweils nicht signifikant (Yogagruppe: V=281, p=0,52; Ruhegruppe: V=216, p=0,38 ), wobei der SDNN-Wert nach Yoga um durchschnittlich 5,44 ms 2 sinkt, nach Ruhe um 2,65 ms 2.

Der verglichen mit der Yogagruppe signifikant höhere SDNN-Wert in der Ruhegruppe bei Messung t 3

(MW Yoga t3 62, 47 ± 29,34 vs. MW Ruhe t 3 85,96 ± 47,39; V=97, p=0,0012 ) ist daher vorwiegend auf die Einflüsse der bereits bei Messung t 2 deutlich, wenn auch auf dem gewählten Signifikanzniveau nicht signifikant niedrigeren Werte in der Yogagruppe ( V=172,5, p=0,089 ) und die stärkere Reduktion in der selben Gruppe zurückzuführen. Aufgrund des damit deutlich unterschiedlichen Ausgangszustands ist eine Interpretation der Ergebnisse nur mit Vorbehalt möglich.

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SDNN Yoga Ruhe p (Yoga/Ruhe)

n M±SD n M±SD Differenz ANOVA* Wilcoxon ** M Yoga - M Ruhe Messung t2 32 67, 91 ± 39,81 32 88,61 ± 58,66 -20,7 0,104 0,089

Messung t3 32 62, 47 ± 29,34 32 85,96 ± 47,39 -23,49 0,02 0,0012

Differenz M t3 - M -5,44 -2,65 Interaktion Messung x Intervention* 0,55 t2 F (1,62)=0,075, p=0,785 p (t2/t3) 0,45 0,72 Logtransformiert**: ANOVA* F(1,62)=0,6597, p=0,42 p Wilcoxon ** 0,52 0,38 Tab.16: Ergebnisse der jeweils zwei Messungen des SDNN vor und nach Ruhe in der Kontrollgruppe und vor und nach Yoga in der Interventionsgruppe (Mittelwert ± Standardabweichung), sowie deren Differenzwerte und statistische Signifikanz der Unterschiede(Wilcoxon-Vorzeichen-Rangtests der gepaarten Werte). Quellen: * Team Universitäres Kolleg 2012, **Woisetschläger 2012.

3.1.1.2.2. RMSSD

Die Auswertung dieses Wertes, der über die Aktivität des Parasympathikus Auskunft gibt, hat in dieser Studie zu keinen interpretierbaren Ergebnissen geführt, da die Probanden vor den beiden Interventionen einen signifikant unterschiedlichen Ausgangszustand aufwiesen (Messung t2: Wilcoxon Vorzeichen-Rangtest Yogagruppe vs. Ruhegruppe: V=154, p=0,041 ). Darüber hinaus soll dieser Parameter in Kurzzeitmessungen nicht allgemein verwendet werden.

3.1.1.3. Puls, LF/HF Ratio und ARI

3.1.1.3.1. Puls

Der Puls (in beats per minute bpm angegeben), der in der HRV Beurteilung miteinbezogen werden sollte, wird hier beschrieben, ohne in Bezug zu den RR-Intervallen gesetzt zu werden. Nunan beschreibt, dass es ein reziprokes Zusammenspiel mit dem Mittelwert der RR-Intervalle gibt. Dieser Wert liegt jedoch nicht vor und kann somit nicht mit dem Puls in Verbindung gesetzt werden (Nunan et al 2010).

Bei der Betrachtung der Pulswerte zeigen sich auf mehreren Ebenen signifikante Ergebnisse. Bei diesem Parameter unterscheidet sich der Ausgangszustand der Probanden bereits vor der

Intervention/Non-Intervention (Messung t 2) tendenziell voneinander ( V=295, p=0,095 ), wobei in der Yogagruppe ein mittlerer Puls von 74,5±12,0 bpm gemessen wurde und die Herzfrequenz in der Ruhegruppe mit 72,4±12,9 bpm bereits niedriger lag.

Bei der Auswertung der Pulsdaten der Yogagruppe zeigt sich eine signifikante durchschnittliche

Erhöhung des Pulses um 4,3 bpm (MW t 2 74,5 ± 12,0 zu MW t 3 78,6 ± 19,1; V=91, p=0,011 ), während in der Ruhegruppe eine signifikante mittlere Abnahme der Pulsfrequenz um 2,9 bpm zu beobachten ist

(V=294, p=0,012 ). Der Vergleich der beiden Gruppen zum Messzeitpunkt t 3 ergibt einen signifikant höheren Wert des Pulses in der Yogagruppe (MW Yoga 78,6±19,1 vs. 69,6±11,6; V=477,5, p<0,00001 ). Die Veränderungen der Pulsfrequenz durch die beiden Interventionen unterscheiden sich somit signifikant voneinander ( V=406, p=0,00036 ).

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Bei körperlicher Anstrengung steigt der Puls - dies ist die adäquate Anpassung an den vermehrten Sauerstoffbedarf, der durch den gesteigerten Energiebedarf der Muskelarbeit ausgelöst wird. Nachdem es unmittelbar nach Einsetzen körperlicher Belastung zu einer Absenkung der HRV kommt, da die N.Vagus-Aktivität nahezu vollständig inhibiert wird und die efferente Sympathikusaktivität in Abhängigkeit zur Belastungsprogression weiter ansteigt, erhöht sich demnach auch die HF. Dieser Regulationsvorgang wird durch den Sympathikus gesteuert (positiv chronotrope Wirkung). Nach körperlicher Belastung sinkt der Puls (exponentiell), und erreicht nach einer Erholungszeit (abhängig von Trainingszustand, -intensität, -dauer und -methode) wieder die Ruheherzfrequenz. Das Absinken des Pulses wird durch das Wiederansteigen der parasympathischen Aktivität verursacht.

Da in dieser Studie keine Messungen des Pulses während der Intervention/Non-Intervention stattfanden ist der Vergleich der Pulswerte schwer interpretierbar, da der Anstieg der Herzfrequenz bei physischer Arbeit physiologisch ist. Wie oben beschrieben, nimmt nach Belastungsende die Herzfrequenz exponentiell wieder ab. Somit kann nicht festgestellt werden, um wie viel der Puls während der Intervention gestiegen, und um wie viel danach gesunken ist.

In der Ruhephase sank der Puls - auch hier ist die Aussage auf Grund der Unwissenheit, um wie viele Pulsschläge die HF während der Ruhe sank, nicht möglich. Genauso muss bedacht werden, dass auch die orthostatische Anpassung während des Lagewechsels zu einem Pulsanstieg führt, der nicht gemessen wurde. Wenn die Messung des Pulses zu einem späteren Zeitpunkt nochmals erfolgt wäre, hätte der Puls im Gruppenvergleich eher herangezogen werden können.

Puls p (Yoga/Ruhe) Yoga Ruhe n M±SD n M±SD Differenz ANOVA* Wilcoxo n** M Yoga - M Ruhe Messung t2 32 74,47 ± 12,03 32 72,44 ± 12,93 2,03 0,518 0,095

Messung t3 32 78,63 ± 19,06 32 69,56 ± 11,60 9,07 0,025 0,00000 71 Differenz M t3 - M 4,16 -2,88 Interaktion Messung x Intervention* 0,00036 t2 F (1,62)=6,373, p=0,014

p (t2/t3) 0,039 0,15 ANOVA* p Wilcoxon ** 0,011 0,012 Tab.17: Ergebnisse der jeweils zwei Messungen des Parameter PULS vor und nach Ruhe in der Kontrollgruppe und vor und nach Yoga in der Interventionsgruppe (Mittelwert ± Standardabweichung), sowie deren Differenzwerte und statistische Signifikanz der Unterschiede(Wilcoxon-Vorzeichen-Rangtests der gepaarten Werte). Quellen: * Team Universitäres Kolleg 2012, **Woisetschläger 2012.

3.1.1.3.2. LF/HF Ratio

Der Parameter LF/HF Ratio ergibt sich aus der Division der LF-Anteile durch die HF-Anteile. Die

Ratio steigt in beiden Gruppen vom Messzeitpunkt t 2 zum Messzeitpunkt t 3 an, wobei das Ausmaß des Anstiegs in beiden Gruppen eine ähnliche Größenordnung aufweist ( V= 258, p=0,92 ). Innerhalb der Ruhegruppe ist der Anstieg der LF/HF Ratio um 1,13 signifikant ( V=111, p=0,0034 ), in der Yogagruppe jedoch nicht ( V=187, p=0,24 ), obwohl die durchschnittliche Erhöhung um 1,84 höher als in der Kontrollgruppe ist.

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LF/HF Ratio p (Yoga/Ruhe) Yoga Ruhe n M±SD n M±SD Differenz ANOVA* Wilcoxo n** M Yoga - M Ruhe Messung t2 32 2,17 ± 2,43 32 1,95±3,26 0,22 0,75 0,25

Messung t3 32 3,65 ± 5,30 32 3,08± 3,29 0,57 0,60 0,56

Differenz M t3 - M 1,48 1,13 Interaktion Messung x Intervention* 0,92 t2 F (1,62)=0,145, p=0,705

p (t2/t3) 0,023 0,079 ANOVA* p Wilcoxon ** 0,24 0,0034 Tab.18: Ergebnisse der jeweils zwei Messungen der LF/HF Ratio vor und nach Ruhe in der Kontrollgruppe und vor und nach Yoga in der Interventionsgruppe (Mittelwert ± Standardabweichung), sowie deren Differenzwerte und statistische Signifikanz der Unterschiede(Wilcoxon-Vorzeichen-Rangtests der gepaarten Werte). Quellen: * Team Universitäres Kolleg 2012, **Woisetschläger 2012.

3.1.1.3.3. ARI

Beim Regulationsindex ARI, der als Faktor der sympatho-vagalen Balance angesehen wird, ist zwischen Messung t 2 und Messung t 3 in der Yogagruppe eine Verringerung um durchschnittlich 1,99 ersichtlich, und in der Ruhegruppe eine Erhöhung der Werte um durchschnittlich 3,15 zu erkennen, wobei beide Veränderungen nicht signifikant sind. Trotz der unterschiedlichen Richtung der Veränderungen ist kein signifikanter Unterschied zwischen den beiden Gruppen abzuleiten ( V= 194, p=0,43 ).

Die bei Messung t 3 zwischen den beiden Gruppen erkennbaren signifikanten Unterschiede in der Höhe des ARI (V=106,5, p=0,010 ) sind darauf zurückzuführen, dass in der Ruhegruppe, in der bereits im Ausgangszustand in Relation zur Yoga-Gruppe höhere Werte zu beobachten sind, eine weitere Zunahme, und in der Yogagruppe eine weitere Abnahme von einem niedrigeren Ausgangswert erfolgt ist.

ARI Yog Ruh p (Yoga/Ruhe) a e n M±SD n M±SD Differenz ANOVA* Wilcoxo n** M Yoga - M Ruhe Messung t2 32 60,50 ± 32 68,14 ± -7,64 0,244 0,17 23,93 27,89 Messung t3 32 58,51 ± 32 71,29 ± -12,78 0,049 0,010 25,72 25,30 Differenz M t3 - M -1,99 3,15 Interaktion Messung x Intervention* 0,43 t2 F (1,62)=0,695, p=0,408 p (t2/t3) 0,90 0,47 ANOVA* p Wilcoxon ** 0,75 0,17 Tab.19: Ergebnisse der jeweils zwei Messungen des ARI vor und nach Ruhe in der Kontrollgruppe und vor und nach Yoga in der Interventionsgruppe (Mittelwert ± Standardabweichung), sowie deren Differenzwerte und statistische Signifikanz der Unterschiede(Wilcoxon-Vorzeichen-Rangtests der gepaarten Werte). Quellen: * Team Universitäres Kolleg 2012, **Woisetschläger 2012.

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4. DISKUSSION

4.1. Einleitung

Auf Grund der Ergebnisse der statistischen Auswertung der Messdaten hinsichtlich Veränderung der HRV durch eine dreißigminütige Yoga-Asana Einheit ergeben sich die nachstehenden Möglichkeiten der Interpretation. Dabei muss der Blick auf die methodische Vorgehensweise gelenkt werden, um etwaige Schwachpunkte herauszufiltern, die bei weiteren Untersuchungen vermieden werden können.

Durch Befassung mit der Thematik „Yoga und HRV“ konnte herausgefunden werden, dass bereits zahlreiche Studien vorliegen, in denen der körperliche Aspekt (Yoga-Asanas) meist in Kombination mit den anderen Yoga-Pfaden (Pranayama, Meditationen) untersucht wurde. Demgegenüber wurde in der Vorbereitung zur vorliegenden Studie beschlossen, nur Yoga-Asanas hinsichtlich ihrer Wirkung auf die HRV zu untersuchen.

Beachtenswert schien der Aspekt, dass in der Literatur positive Auswirkungen von Ausdauertraining auf die HRV beschriebenen werden, und Yoga-Asanas ebenfalls einen körperlichen Trainingsreiz setzen können. Die orthopädischen Auswirkungen von Asanas wie Verbesserung von Beweglichkeit, Flexibilität, Gleichgewicht und Kraft waren in dieser Arbeit kein Thema. Vielmehr sollte der Effekt von Yoga-Asanas auf autonome Systeme - der insbesondere mit einer Steigerung der Vagusaktivität gleichgesetzt wird - beobachtet werden, und in welchen Ausmaß dieser Effekt messbar ist.

Sherman postuliert in ihren im Juli 2012 veröffentlichten Guidelines für Yoga-Untersuchungen, dass in durchzuführenden Studien unbedingt Angaben hinsichtlich der zu untersuchenden Yogarichtung bezüglich Stil, Art und Dauer gemacht werden sollen (Sherman 2012). Diese von Sherman empfohlenen Standards wurden bei Durchführung der vorliegenden Studie eingehalten und sind im Methodikteil beschrieben.

4.2. Messmethode

Bei der angewandten Messmethode könnten Fehler manifest geworden sein. Durch den nicht standardisierten und mit 2,5 Minuten festgelegten Messzeitraum könnten Messfehler aus folgenden Gründen das Ergebnis maßgeblich beeinflusst haben:

Durch den nicht veränderbaren Messverlauf und die Unmöglichkeit, nachfolgende Korrekturen von Fehlern und Artefakten vorzunehmen mussten die Daten ungeprüft angenommen werden und gingen so in die weitere statistische Auswertung ein. Demgegenüber beschreibt Horn ihre Vorgehensweise in einer Kurzzeitmessung mit 256 aufeinanderfolgenden RR-Intervallen in einem standardisierten Messverfahren. Dabei sind die 256 RR-Intervalle als Fenster aus einer mindestens 15 Minuten dauernden bestehenden Aufzeichnung herausgeschnitten. Dazu folgendes Zitat von Horn:

„… der 256 RR-Intervall-Fensterumfang wurde festgelegt als methodisch-praktikabler Kompromiss aus erforderlicher Länge zu Gewährleistung mathematisch-methodischer Unabhängigkeit und reliabler Beurteilung der autonomen Tonuslage…..“ (vgl. Horn 2003: S. 67 )

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Horns Arbeit beschreibt unter Anderem den Zusammenhang der Herzfrequenz mit der Aufzeichnungsdauer. Darin wird auf die Bedeutung der richtigen Auswahl der herangezogenen RR- Intervalle in Abhängigkeit zur Messdauer hingewiesen (ebenda). Zu Untersuchende mit einer niedrigen HF benötigen demnach eine längere Messzeit, um die erforderlichen RR-Intervalle aufzuzeichnen.

Messungen, die die HRV bestimmen und zu Vergleichszwecken herangezogen werden sollten den noch immer geltenden Rahmenbedingungen der Task Force aus 1996 entsprechen. Dies beinhaltet die Messdauer, die Auswahl der herangezogenen Parameter, das Messgerät (samt Überprüfung), die Messposition und das Ziel bzw. den Zweck der Messung. Augenscheinlich liegt im Beobachten der HRV eine gute Möglichkeit, Informationen über das ANS zu bekommen. Dabei darf jedoch die Komplexität der Dateninterpretation nicht übersehen, und die Messmethode zum Zwecke der Kommerzialisierung nicht über Gebühr simplifiziert werden.

4.3. Setting

Der Umstand, dass die Probanden in beiden Gruppen mitgewirkt haben, könnte Einfluss auf die Messdaten gehabt haben. Es wurde zwar darauf geachtet, den Probanden eine angenehme Atmosphäre anzubieten, ihnen das Gefühl zu geben, dass dies keine Prüfungssituation sei und dass sie ganz frei üben könnten. Anderseits könnte der Umstand des freien Übens auch Druck auf jene Übenden ausgeübt haben, welche ein Ansagen der Asanas in einer Yoga-Gruppe gewöhnt sind, und daher kamen einige Probanden möglicherweise trotz allem in eine Stresssituation. Dies könnte erklären, warum die Baselinemessungen der Yogagruppe in vielen Werten geringer ausfielen als jene der Ruhegruppe.

4.4. Statistische Auswertung

Wie bereits im Methodikkapitel geschildert, wurden die Messergebnisse zuerst vom Team Universitäres Kolleg statistisch ausgewertet, wobei dessen ANOVA-Ergebnisse nach Ansicht von DI Dr. Gebhard Woisetschläger und einem anderen unabhängig befragten Statistiker auf einem Modell basieren, das nicht berücksichtigt, dass dieselben Probanden sowohl in der Ruhe-, als auch in der Yogagruppe vertreten sind. Betroffen davon sind die Ergebnisse der Zwischensubjektfaktoren (Treatment, Dauer und Häufigkeit der Ausübung von Yoga), und die Signifikanztests auf Unterschiede zwischen den beiden Gruppen zu den beiden Messzeitpunkten, jedoch nicht die Interaktionsterme „Messung x Treatment“.

Zusätzlich gab es zwischen dem Team Universitäres Kolleg und Dr. Woisetschläger unterschiedliche Auffassungen zum Thema Normalverteilungstests und Datentransformation. Während das Team Universitäres Kolleg die Daten als ausreichend normalverteilt ansieht, ohne Testergebnisse zur Verfügung zu stellen, sieht Woisetschläger in den teilweise extremen Abweichungen von der Normalverteilung und der Stichprobengröße einen Grund für eine Datentransformation und die Durchführung von nichtparametrischen Tests. Nachdem bei manchen Variablen die Nullhypothese nur knapp bestätigt wird, sollte seiner Ansicht nach eine starke Aussage darüber ( p>0,05 ), aber auch die Entscheidung, die Nullhypothese abzulehnen ( p<0,05 ) nur mit einem optimalen ANOVA-Modell und nach Plausibilitätskontrollen getroffen werden.

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Woisetschläger führte Wilcoxon Vorzeichen-Rangtests durch, die sich bei den meisten Variablen deutlich von den Ergebnissen des Team Universitäres Kolleg unterschieden. So werden Unterschiede zwischen den beiden Gruppen im Ausgangszustand des RMSSD beim Team Universitäres Kolleg mit p=0,24 (p>0,05 ), im Wilcoxon Vorzeichen-Rangtest jedoch mit p=0,041 (p<0,05 ) bewertet. Nachdem ANOVA-Ergebnisse von Woisetschläger erst kurz vor Abgabetermin eintrafen, wurden die Interpretationen anhand der Ergebnisse der Wilcoxon Vorzeichen-Rangtests durchgeführt.

Aus der Gegenüberstellung der Ergebnisse und der Bewertung der Eignung der Modelle, die Woisetschläger zur Verfügung stellte, geht hervor, dass eine ANOVA nach logarithmischer Transformation von lognormalverteilten Daten zu Ergebnissen führt, die gut mit jenen aus den Wilcoxon Vorzeichen-Rangtests übereinstimmen. Ebenso ist ersichtlich, dass bei weniger stark ausgeprägten Abweichungen von der Normalverteilung und weitgehender Erfüllung der anderen Grundvoraussetzungen auch die ANOVA mit den Originaldaten zu einem ähnlichen Ergebnis führt wie die verteilungsunabhängigen Tests. Nur bei der Bewertung vom Anteil der HF (Hf%) trat ein divergierendes Ergebnis auf (Interaktion „Messung x Treatment“: ANOVA: p=0,025 , Wilcoxon Vorzeichen-Rangsummentest mit den Differenzwerten aus den beiden Messungen als abhängiger und Treatment als unabhängiger Variable: p=0,065 ).

Eine logarithmische Transformation, die eine Verbesserung der Verteilung der Residuen mit sich bringt, jedoch gleichzeitig auch eine höhere Abweichung der Werte von der Normalverteilung, führt hingegen zu einer Bestätigung des Ergebnisses des Wilcoxon-Tests ( F1,62 =3,5638, p=0,064 (n.s.)). Die Ablehnung des Team Universitäres Kolleg von logarithmischen Transformationen - da sie zu einer Überschätzung von etwaigen Unterschieden führe - ist hier, wie auch bei anderen Variablen (wie RMSSD und HF) nach Ansicht von Woisetschläger offensichtlich nicht begründet.

Nachdem verteilungsunabhängige Tests generell weniger trennscharf sind als parametrische Tests, und zumindest starke oder parallel auftretende Verletzungen der Grundvoraussetzungen der ANOVA Auswirkungen auf das Ergebnis haben sollte das Anlass sein zu überdenken, ob die von der Inter-Uni vorgegebene Darstellung mit p<0,05 bzw. p>0,05 durch einen Hinweis auf geringfügige Abweichungen erweitert werden sollte.

Die unterschiedlichen Ausgangswerte der Parameter ARI, SDNN, LF/HF Quotient, die LF-Anteile Total ms 2 und % und alle HF-Anteile (Total ms 2, % und n. u.), die allesamt in der Yogagruppe niedriger sind als in der Ruhegruppe, wurden in der Auswertung nicht berücksichtigt und würden die Interpretation komplexer machen. Umgekehrt sind der Puls und die LF n. u. Ausgangswerte in der Yogagruppe höher als in der Ruhegruppe, wobei anhand der Wilcoxon Vorsummen-Rangtests p-Werte <0,10 berechnet wurden, die aus den ANOVA-Ergebnissen nicht ersichtlich waren. Letztendlich ergab sich durch die erneute Auswertung ein konsistenteres Bild von den Studienergebnissen, obwohl sich nur wenige grundlegende Unterschiede (vorwiegend den nicht interpretierten Bereich der VLF betreffend) in der Aussage über die Wirksamkeit von Yoga im Vergleich zur Ruhe zeigten.

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass dem Pool von gemessen Daten und dessen statistischer Auswertung besondere Beachtung zukommen, und sich demnach die Auswahl der Analyseverfahren

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau nach den Erfordernissen der Studie richten sollte (Verteilung der Zahlenwerte, Probandenzahl, Hypothesenstellung).

4.5. Messdesign

Nachdem die Messungen immer in der gleichen Position vorgenommen wurden, um die Messgegebenheiten vergleichbar zu machen, mussten die Probanden immer im Sitzen gemessen werden. Die Sitzposition sollte eine dominante Vagusaktivität (wie etwa im Liegen) verhindern und eine alltagsbezogene Situation schaffen. Nachteilig könnte dabei sein, dass der orthostatischen Anpassungsleistung allenfalls zu wenig Beachtung beigemessen wurde. Nach dem Aufstehen aus dem Liegen braucht es mindestens 30 Sekunden, bis ein Steady-State des Kreislaufs wiederhergestellt ist und somit auch die HRV in einem angepassten Modus läuft (Horn 2003).

Zusätzlich könnten allfällige nicht aussagekräftige Werte ein Hinweis auf einen Fehler sein, der durch eine Nicht-Stationarität der Messung nach einer Belastungsphase zustande gekommen ist. Du et al beschreiben, dass bei ihrer Studie in den ersten fünf Minuten der Erholung noch immer eine Nicht- stationäre Messung erfolgte, und diese gemessenen Werte (0s-300s) verworfen werden mussten (Du et al., 2005). Baumert et al beobachteten einen Abfall der HRV während eines zweiwöchigen Trainingscamps und werteten dies als ein mögliches Kennzeichen für Übertraining (Baumert et al 2006).

Die Erholungszeit wird meist als zweiphasiger Prozess beschrieben. Hottenrott et al zitieren einige Studien, in denen zu erkennen war, dass die HRV in der frühen Erholungsphase (5-120 Minuten) noch immer in der Gesamtvariabilität reduziert war, und dass es zuerst zu einem LF-Anstieg und erst in einem weiteren Verlauf zu einem HF-Anstieg kam, der schließlich die LF deutlich übertraf. In einer nachfolgenden zweiten Erholungsphase (24-72h) kam es in Abhängigkeit bestimmter Faktoren (Trainingsintensität, -dauer, -methode, initialer Trainingszustand) zu einer Erholung der Gesamt-HRV (Hottenrott et al 2006). Diese Betrachtungsweise eines zweiphasigen Erholungsprozesses könnte für die Conclusio der vorliegenden Thesis wichtig sein, da dieser Umstand auch bei den hier verwendeten Daten im Sinne HF-Abfalls und LF-Anstiegs beobachtet werden konnte.

4.6. Conclusio

4.6.1. Allgemeine Aussagen zu den Studienergebnissen

Die Datenlage und ihre Ergebnisse können nach dieser Studie wie folgt zusammengefasst werden:

Eine dreißigminütige Einheit von Yoga-Asanas im Ashtanga-Stil in einer heterogenen Probandengruppe hat nach einer Kurzzeitmessung mittels eines M-Health Gerätes der Fa. IMI, Lichtenstein, Einfluss auf Parameter der HRV im Vergleich zu einer ruhenden Kontrollgruppe.

Die Hypothese ist insofern bestätigt, als es bei einigen Messparametern zu folgenden signifikanten Veränderungen innerhalb der beiden Gruppen kommt:

• Im Frequenzbereich der HF% drückt sich dies in einem signifikanten Unterschied zwischen Yoga und Ruhe aus. Yoga lässt die HF-Anteile der HRV nach dem Aufstehen nicht so stark

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sinken wie nach einer Ruheeinheit. In der Auswertung ist sogar ein geringer Anstieg in der Yogagruppe (außer HF n.u.) beobachtet worden. • Ähnlich verhält es ich bei der LF Total ms 2. Hier ist die Tendenz sichtbar, dass die LF-Anteile sich bei Yoga und Ruhe unterscheiden. Der Anstieg der LF Total ms 2 fällt in der Ruhegruppe signifikant stärker aus als in der Yogagruppe. • Bei der TP ist eine Tendenz zu einem unterschiedlichen Verhalten zwischen den Gruppen zu sehen; diese entstand durch die unterschiedlich großen Ausgangswerte . • Beim Puls ist ein signifikanter Unterschied zwischen der Ruhe- und der Interventionsgruppe zu erkennen, der sich in einem sehr hohen Ausmaß manifestiert (Puls sinkt in Ruhe und steigt

nach Yoga). Im Vergleich innerhalb der Yogagruppe von Messzeitpunkt t 2 zu t 3 ergibt sich nur beim Puls eine signifikante Veränderung.

• Bei der Auswertung der Daten im Vergleich zum Messzeitpunkt t2 in den beiden Gruppen können teilweise signifikante Unterschiede bei bestimmten Parametern - signifikant bei den Werten von RMSSD und tendenziell bei den Werten von HF Total ms 2, Puls und SDNN - erkannt werden. Dies bedeutet demnach, dass bereits die Ausgangswerte unterschiedlich waren, sodass eine Vergleichbarkeit der Interaktionen erschwert und deren Interpretation nur mit Vorbehalt möglich ist.

• Der Messzeitpunkt t 3 macht einige Unterschiede zwischen der Interventions- und der Kontrollgruppe sichtbar. Die VLF (die auf Grund des Ausschlusses in einer Kurzzeitmessung nicht interpretiert wird) weist einen signifikanten Unterschied bei den Post-Messungen auf. In den Bereichen LF Total ms 2, TP, SDNN, Puls und ARI sind Signifikanzen ersichtlich.

4.6.2. Interpretation des instantanen Einflusses von Yoga-Asanas auf die HRV

Die Interpretation der Ergebnisse und die Einschätzung der Veränderung zwischen den

Messzeitpunkten t 2 und t 3 und innerhalb der Gruppen werden hier nur zu den Parametern ausgeführt, die sich für eine Interpretation bei Durchführung einer Kurzzeitmessung mit dem vorliegenden Messgerät und den sich daraus ergebenden Daten eignen.

In diesem Zusammenhang sei nochmals erwähnt, dass die Probanden in gekreuzter Weise an beiden Gruppen teilnahmen, wodurch gesichert sein sollte, dass zwischen den Probandengruppen eine möglichst ähnliche Ausgangssituation herrschte. Trotz dieser Maßnahme haben die Messungen letztlich - wie schon erwähnt – Werte mit großer Baselinedifferenz (tendenziell bei HF Total ms 2) ergeben, was die Interpretation erschwert. Hier könnte das (weiter oben unter „Setting“ beschriebene) Phänomen eines inneren Stresses bei den Probanden aufgetreten sein.

Im Bereich der Kurzzeit-Parameter sind die frequenzanalytischen Werte durchaus einer Interpretation zugänglich, wenngleich diese auch differenziert erfolgen muss. Das signifikante und das allgemeine Ansteigen der LF Werte Total ms 2 und LF n.u. nach den Interventionen können als Hinweis auf sympathische Aktivierung gesehen werden. Dabei ist jedoch die physische Aktivität im Yoga, die orthostatische Anpassungsleistung und die autonome Regulation zu beachten, die an sich schon mit einer Sympathikusaktivierung einhergehen. Das Interessante an diesen Werten ist der Umstand, dass die Ruhegruppe größere Anstiege beobachten lässt als die Yoga-Gruppe. Hierzu könnten folgende Überlegungen angebracht sein:

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• Die signifikante Steigerung des Absolutwerts LF ms 2 der Kontrollgruppe und der n.s. gesteigerte Wert der Yogagruppe könnten eine Aktivierung beider Äste des ANS bedeuten. Diese Aktivierung ist eine Folge der orthostatischen Anpassungsleistung des Organismus, um den Kreislauf zu stabilisieren. • Der signifikante Unterschied bei LF ms 2 zwischen den beiden Gruppen nach der

Intervention/Non-Intervention (t 3) lässt die Überlegung aufkommen, dass - wenn der Anstieg des LF-Wertes auf Grund der Orthostase zustande kommt - die Anpassung und Regulation des ANS schneller nach Yoga passiert als nach Ruhe. Der nicht so stark ausgefallene Anstieg in der Yogagruppe könnte daran gelegen sein, dass die autonomen Einflussgrößen der LF nicht so stark aktiviert wurden bzw. der Organismus rascher wieder in einen ausgeglichenen/ homöostatischen Zustand übergegangen ist. • Die signifikante Steigerung LF n.u. in der Kontrollgruppe, welche sich zur Beurteilung der Sympathikusaktivität eignet, lässt auf eine Dominanz des Sympathikus schließen. Auch hier ist der Anstieg in der Yogagruppe geringer. • Der LF n.u. Wert könnte demnach zeigen, wie stark die sympathisch dominierte Lagewechselanpassung in beiden Gruppen erfolgte. Auf Grund des Fehlens von Daten zum intraindividuellen HRV-Zustand vor dem Aufstehen ist bedauerlicherweise kein Rückschluss auf das Anpassungsverhalten des ANS zulässig, jedoch könnte ein schnelleres Absinken des LF n.u. Wertes auf eine rascher wieder hergestellte Balance des vegetativen Nervensystems hinweisen.

Die Parameter, die den parasympathischen Anteil an der HRV repräsentieren, sind die HF-Werte. Diese können Indikatoren für eine parasympathische Dominanz sein, wie sie z.B. im Schlaf vorliegen sollte. Nach der Intervention/Non-Intervention konnte ein allgemeiner Abfall der HF-Werte HF% und HF n.u. (ausgenommen HF% der Interventionsgruppe, hier leichter Anstieg) beobachtet werden, welcher wiederum mit der orthostatischen Anpassung in Zusammenhang gebracht werden kann. Interessanterweise ist der Abfall in der Interventionsgruppe wiederum geringer als in der Kontrollgruppe. Folgende Überlegungen können zu den High Frequency-Parametern zusammengefasst angestellt werden:

• Wenn man die großen Unterschiede der HF ms² in der Ausgangsmessung Gruppen ausblendet, und das Absinken der Werte nach Non-Intervention betrachtet, dabei mit dem leichten Anstieg der Yogagruppe vergleicht, ergibt sich ein Unterschied in der orthostatischen Anpassung in beiden Gruppen. Nach der Ruhe (Non-Intervention) braucht der Organismus länger, um seinen homöostatischen Zustand wiederzuerlangen. • Der signifikante Interaktionsterm bei HF%, der den Unterschied von Intervention zu Kontrolle beschreibt, lässt die Aussage zu, dass nach einer Yoga-Asanas Einheit mit anschließender fünfminütiger Ruhephase und nachfolgendem Lagewechsel (vom Liegen zum Stehen) der HF% Anteil der HRV leicht steigt bzw. konstant bleibt - im Gegensatz zu einer dreißigminütigen Ruhephase mit gleichem Lagewechsel, bei der es zu einem Absinken der HF % Anteile kommt.

Auf Grund der festgestellten Veränderung der HF-Werte HF% und HF n.u. stellt sich die Frage, ob es auch hier - wie bei den Low Frequency Werten - einen Zusammenhang zwischen einer schnelleren Reaktivierung des Parasympathikus mit Yoga bzw. körperlicher Aktivität gibt. Diese Frage ist von

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau zentraler Bedeutung für weitere Forschungen und es wäre wünschenswert, dieses Thema näher zu beleuchten.

Zu den Parametern TP (Total Power) und HF/LF Ratio, SDNN und ARI ist festzuhalten, dass eine oberflächliche Betrachtung auf Grund der Messergebnisse zu Aussagen führen würde, die schon auf Grund der oben beschriebenen Interpretation und der dazugehörigen Überlegungen der HF- und LF- Werte widerlegt sind.

Zum Verständnis der TP muss ihre Zusammensetzung mitbetrachtet werden. Die TP setzt sich aus allen Werten der Frequency-Domain zusammen, sie ist die deren Summe. Die TP wird als Äquivalent zum SDNN gesehen und der Gesamtvarianz zugerechnet. Zur Interpretation dieses Wertes reicht die im Rahmen dieser Studie durchgeführte Messung in Anbetracht des hohen Ausgangswertunterschiedes und der großen Richtungsänderung (n.s.) jedoch nicht aus.

Die Bestimmung des SDNN in einer Kurzzeitmessung kann der Vollständigkeit wegen mit vorgenommen werden, doch eine Aussage darüber wird auf Grund der in dieser Thesis zitierten kritischen Literaturmeinungen dazu vermieden. Für die Feststellung des RMSSD gilt das Gleiche, außerdem wären die Werte dieser Untersuchung nicht verwendbar, da schon in der Ausgangsmessung t2 signifikante Unterschiede bestanden haben.

Für HF/LF Ratio und den Autonomen Regulationsindex ARI, welcher nur bei diesem Gerät (UBW- Phone der Fa. IMI Liechtenstein) berechnet wird, wird auf das Treffen einer Aussage verzichtet, da einerseits die HF/LF Ratio ein zur Vereinfachung neigender Parameter ist (Hoos, 2009), zum anderen beim Regulationsindex zum gegebenen Zeitpunkt auf zu wenig Forschung zurück gegriffen werden kann.

4.7. Selbstkritisches

Während der Durchführung der Messungen zeichnete sich immer klarer ab, dass die vorgegebenen Umstände (v.a. Messgerät, Messdauer, Probandenzahl, Zeitlimit) einen Einfluss auf die Messwerte gehabt haben können. Die Messung im Sitzen könnte durch die vorhergehende orthostatische Anpassung verzerrt worden sein - was im Vorfeld der Studie als nicht so relevant angesehen wurde. Die nicht beeinflussbare und fix eingestellte Messdauer könnte ebenfalls die Datenlage determiniert haben. Den Empfehlungen vieler Studienautoren, eine Messzeit von mindestens 300 Sekunden bis zu 15 Minuten einzuhalten, eine Abnahme von mindestens 256 RR-Intervallen und das Eliminieren von Artefakten oder Extrasystolen durchzuführen konnte auf Grund des Messgerätes nicht entsprochen werden.

Ebenso könnte die nur einmalig erfolgte Post-Messung (t 3) nach nur fünf Minuten Ruhe nach der Intervention einerseits zu kurzfristig, und andererseits nur eine Messung zu wenig (keine Möglichkeit einer weiteren späteren Messung) gewesen sein. Um den Verlauf der HRV-Veränderung beobachten zu können hätten zumindest zwei Post-Messungen stattfinden sollen, oder die Intervention/Non- Intervention hätte ablesungstechnisch begleitet werden müssen - dafür wäre jedoch ein anderes Messgerät erforderlich gewesen.

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Die Heterogenität der Probandengruppe könnte ebenfalls als Bias gelten, da dadurch eine zu große Bandbreite an physiologischen Verhaltensmustern in die Studie einflossen, und es zu keiner Differenzierung kam - die angedachte Differenzierung hinsichtlich Alter sowie Häufigkeit und Dauer des Yogaübens konnte nicht stattfinden.

Abschließend wird hier zum Thema Yoga-Asanas und deren Einfluss auf die autonome Regulation festgestellt, dass in diesem Rahmen keine vollkommen eindeutige Aussage getroffen werden kann. Der Einfluss von Yoga auf verschiedene physiologische Systeme und Abläufe, insbesondere die Auswirkungen des Praktizierens von Yoga-Asanas auf die HRV sind jedoch evident. Die komplexen Zusammenhänge der HRV sollten nicht vereinfacht werden. In dieser Arbeit, in diesem Rahmen war festzustellen, dass interpretierende Feststellungen über Einzelparameter schlüssiger zu tätigen waren als eine verallgemeinernde Aussage über die Wirkung von Yoga an sich. In diesem Sinne bleibt der wissenschaftliche Blick offen und dies gibt Anlass dazu, Yoga-Asanas weiterhin zu beobachten, in weiteren Studien zu untersuchen und die Wirkungen differenzierter zu beschreiben.

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Abbildungen und Tabellen

Abb.1: Yoga Sutra aus: Sriram R: Patanjali, Das Yogasutra.Von der Erkenntnis zur Befreiung.Theseus Verlag Stuttgart, 2006

Abb.2: Yoga Regelkreise aus: Bhavanani AB: HRV as a research tool in yoga, Vortrag CME-cum-Workshop on Heart rate variability (HRV): a diagnostic and research tool, Abstract Juni 2012, Mahatma Gandhi Medical College & Research Institute (Sri Balaji Vidyapeeth University, Puducherry, India)

Abb.3: Verschaltungen des autonomen Nervensystems aus: Eller-Berndl, D: Herzratenvariabilität; Verlagshaus der Ärzte, Wien

Abb.4: Sympathikus und Parasympathikus, Ursprünge und Versorgung aus: http://de.wikipedia.org/wiki/Nervensystem 9.August 2012

Abb.5: Herz-Kreislaufsystem aus: Silbernagel S, Despopoulos A: Taschenatlas der Physiologie, 1991, Thieme Verlag, Stuttgart

Abb.6: Herzkurve des EKGs aus: Silbernagel S, Despopoulos A: Taschenatlas der Physiologie, 1991, Thieme Verlag, Stuttgart

Abb.7: HRV Ableitung aus: : www.Therapiedschungel.ch

Abb.8: Ausschnitt eines Frequenzbandes aus: www.lebensfeuer.com

Abb.9 – Abb.11: Beispielbilder des HRV Messgerätes (IMI Healthcare Liechtenstein), eigene Aufnahmen

Abb.12: schematische Darstellung des Messverlaufs, eigene Grafik

Abb.13- Abb.22: grafische Darstellung der verwendeten Asanas aus: Miele L: Ashtanga Yoga, o.J und Elias Pressler 2012, eigene Grafik

Tab.1: Zusammenfassung

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Tab.1: Auflistung der zeitbezogenen Parameter der HRV, Erklärung nach Eller-Berndl, Fenzl-Schlegl Tab.2: Auflistung der frequenzanalytischen Parameter der HRV, Erklärung nach Eller-Berndl, Fenzl- Schlegl Tab.3: Normwerte der HRV nach Task Force 1996 Tab.4: Fragen des verwendeten Fragebogens, Differenzierungsmerkmale Tab.5: schematische Darstellung der Geschlechterverteilung Tab.6 –Tab.8 : statistische Auswertung allgemeine Daten Tab.9 – Tab 19: statistische Auswertung einzelner Parameter der Messdaten

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

ANHANG

A: DATENEFRASSUNG UND FRAGEBOGEN

Yoga Asanas und Herzratenvariabilität HRV

Besten Dank für Ihre Teilnahme an dieser Untersuchung und für die Unterstützung, diese Studie durchführen zu können!

Die HRV-Messungen werden im Rahmen einer Masterthesis in integrativen Gesundheitswissenschaften am Interuniversitären Kolleg Graz/Seggau durchgeführt. Im Zuge der Untersuchung wird ein Kurzzeit- EKG aufgezeichnet, welches über die Fingerspitzen oder den Brustkorb abgenommen wird. Dies ist eine non- invasive Technik.

Sämtliche Daten werden zur Auswertung und Publikation der Thesis anonymisiert und für keine anderen Zwecke verwendet.

Name, Vorname: ......

Strasse: ......

PLZ, Ort: ......

Geburtsdatum: ......

Größe: ......

Gewicht: ......

Bitte kreuzen Sie an, was auf Sie zutrifft:

Ich treibe Sport o Ja o Nein

Wenn ja, wie oft?

o 1-2 Std./Woche o 3-4 Std./Woche o > 4 Std./Woche

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

Welche/n Sport/Körperübungen üben Sie aus? (auch Mehrfachnennungen möglich)

o Yoga o Laufen o Radfahren o Walken

o Schwimmen o Krafttraining o Fußball o Wandern

o Tennis oder andere Ballsportarten (Badminton,Faust-/Basketball)

o andere Ausdauersportarten: Aerobic, Zumba, Tanz, u.ä

o andere Körpertechniken: Feldenkrais, Tai Chi, Qi Gong, u.ä.

o andere: ______

Wie lange üben Sie schon Yoga?

o ca. 3 Monate o 3-6 Monate o 6-12 Monate

o 1-3 Jahre o > 3 Jahre

Wie oft praktizieren Sie Yoga-Asanas pro Woche?

o 1x o 2-3x o > 4x

Ich habe in den letzten 2 Stunden Kaffee getrunken: o Ja o Nein

Ich habe in den letzten 2 Stunden eine volle Mahlzeit gegessen: o Ja o Nein

Ich nehme zur Zeit folgende Medikamente:

Ich rauche regelmäßig: o Ja o Nein

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

B:EINVERSTÄNDNISERKLÄRUNG

Einverständniserklärung:

Ich bin damit einverstanden, an der oben genannten Studie teilzunehmen, die Untersuchung und Messungen an mir durchführen zu lassen, und die daraus gewonnenen Daten in anonymisierter Form der Studienleiterin zur Verfügung zu stellen.

Mit meiner Unterschrift erkläre ich, alle Fragen gewissenhaft beantwortet und die Information zur Kenntnis genommen zu haben.

Wien, am ______Unterschrift______

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

C: INFORMATIONEN ZUM ABLAUF

Liebe/r Yoga-Studie TeilnehmerIn, bald ist es soweit, und wir starten gemeinsam die Untersuchungseinheiten. Es ist mir ein Anliegen , vorab noch einige Details und Rahmenbedingungen abzuklären, damit es zu einem reibungslosen Ablauf unserer Messungen kommen kann. Falls Du noch Fragen hast, bitte melde Dich, um diese Fragen klären zu können.

• Bitte komm pünktlich zu den ausgemachten Terminen. • Es werden zwei Termine nötig sein, bitte nimm Dir für den zweiten Termin nochmals die Zeit. Die Terminvereinbarung werden wir am Ersttermin vornehmen. Wir brauchen für den zweiten Termin die gleiche Uhrzeit, wie beim Ersten. • Nimm Dir bequeme Kleidung mit, mit der Du Yoga üben kannst. Eine Matte steht Dir zur Verfügung, aber Du kannst natürlich auch Deine eigene mitbringen. • Unmittelbar vor den Terminen (ca.2 Std.) wäre es nötig keinen Kaffee zu trinken und mindestens eine Stunde vorher nichts zu essen. • Am Tag vor der Messung bitte keinen Alkohol trinken. • Falls es kurz vor den Terminen zu ungewöhnlichen Belastungen kommt, bitte gib mir darüber bescheid. Wir können dann besprechen, ob wir den Termin verschieben. • Gib Dir genug Zeit, um zum Testtermin zu kommen, und habe auch danach noch genügend Zeit. • Die Messungen werden mittels eines IMI-Smartphones für mHealth durchgeführt, bei dieser Methode erfolgt die Ableitung eines EKGs über die Fingerspitzen oder den Brustkorb. Es ist eine Kurzzeitmessung und ist daher nicht aussagekräftig, um davon auf einen Gesamtzustand zu schließen. • Die Messungen werden von mir nicht befundet und ersetzen keine ärztliche Untersuchung. Die Werte dienen zum Vergleich und rein zur wissenschaftlichen Interpretation eines Untersuchungsablaufes. • Alle abgenommenen Daten werden anonymisiert und nur zur Auswertung und zur Publikation verwendet.

Eines wäre mir als Studienleiterin sehr wichtig, und ich ersuche Dich folgende Richtlinie einzuhalten. Da sich einige Studienteilnehmer kennen, und ich es auch verstehen kann, dass man sich darüber unterhalten möchte, ersuche ich Dich ernsthaft, keine Details über die absolvierten Sitzungen auszuplaudern. Jede weitergegebene Information kann das Ergebnis beeinflussen, und solche Größen kann ich nicht berechnen. Nach Abschluss - ich sage bescheid - kann natürlich nach Herzenslust darüber geredet werden.

Nach Beendigung meiner Arbeit werde ich Dir die Ergebnisse mitteilen.

Vielen Dank für Deine Mithilfe und für Dein Vertrauen.

Ich freue mich auf unser Zusammenkommen.

Lieben Gruß,

Nina

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

D: STATISTISCHE AUSWERTUNG

Ergebnisse der ANOVA und Betrachtung von deren Grundvoraussetzungen, sowie Modellgüteabschätzung Transformationen wurden primär bei extremen Abweichungen von der NV durchgeführt, zusätzliche Optimierungsversuche erfolgten bei p<0,10 (Interaktionsterm) ebenfalls durch Logtransformationen.

VLF Originaldaten VLF NumDF denDF F-value p-value (Intercept) 1 62 61,61659 <,0001 Messung 1 62 0,11042 0,7408 Gruppe 1 31 3,52240 0,0700 Messung:Gruppe 1 62 3,47324 0,0671

Normal Q-Q Plot SampleQuantiles -50 0 50 100 150 200

-2 -1 0 1 2

Theoretical Quantiles

Normalverteilung der Residuen: Shapiro-Wilk normality test data: res W = 0.798, p-value = 5.45e-12 Varianzhomogenität: Bartlett test of homogeneity of variances data: vlf by Messung by Gruppe Bartlett's K-squared = 1.2019, df = 1, p-value = 0.2729 data: vlf by Gruppe Bartlett's K-squared = 8.4405, df = 1, p-value = 0.00367 Residuen nicht normalverteilt Abweichung von Normalverteilung Varianzhomogenität verletzt

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

Ungenügendes Modell, knappe Nichtablehnung der Nullhypothese => nicht heranziehen -> Logtransformation

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

Logtransformierte Werte logVLF numDF denDF F-value p-value (Intercept) 1 62 2608,8383 <,0001 Messung 1 62 0,1668 0,6844 Gruppe 1 31 2,7997 0,1043 Messung:Gruppe 1 62 9,6110 0,0029

Normal Q-Q Plot SampleQuantiles -5e-04 0e+00 5e-04

-2 -1 0 1 2

Theoretical Quantiles

Normalverteilung der Residuen: Shapiro-Wilk normality test data: res W = 0.9944, p-value = 0.8998 Varianzhomogenität: Bartlett test of homogeneity of variances data: vlf1 by Gruppe Bartlett's K-squared = 1.0272, df = 1, p-value = 0.3108 data: vlf1 by Messung by Gruppe Bartlett's K-squared = 0.5732, df = 1, p-value = 0.449

Normalverteilung der Logtransformierten Werte: Shapiro-Wilk normality test data: vlf1 W = 0.9889, p-value = 0.3955

Residuen normalverteilt Normalverteilung Varianzhomogenität Modell geeignet

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

VLF % Originaldaten

VLF (%) numDF denDF F-value p-value (Intercept) 1 62 132,90777 <,0001 Messung 1 62 0,58776 0,4462 Gruppe 1 31 0,04866 0,8269 Messung:Gruppe 1 62 3,71357 0,0586

Normal Q-Q Plot SampleQuantiles -2 -1 0 1 2 3 4

-2 -1 0 1 2

Theoretical Quantiles

Normalverteilung der Residuen: Shapiro-Wilk normality test data: res W = 0.9237, p-value = 2.051e-06

Varianzhomogenität: Bartlett test of homogeneity of variances data: vlf_proz by Messung by Gruppe Bartlett's K-squared = 8e-04, df = 1, p-value = 0.9774 data: vlf_proz by Gruppe Bartlett's K-squared = 0.5107, df = 1, p-value = 0.4748

Residuen nicht normalverteilt Abweichung von Normalverteilung Varianzhomogenität verletzt - Ungenügendes Modell, knappe Nichtablehnung der Nullhypothese => nicht heranziehen -> Logtransformation

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

Logtransformierte Werte

Log VLF (%) numDF denDF F-value p-value (Intercept) 1 62 1056,2106 <,0001 Messung 1 62 0,4329 0,5130 Gruppe 1 31 0,0300 0,8637 Messung:Gruppe 1 62 4,1906 0,0449

Normal Q-Q Plot SampleQuantiles -0.06 -0.04 -0.02 0.00 0.02 0.04

-2 -1 0 1 2

Theoretical Quantiles

Normalverteilung der Residuen: Shapiro-Wilk normality test data: res W = 0.9886, p-value = 0.3697 Varianzhomogenität: Bartlett test of homogeneity of variances data: vlf_proz1 by Messung by Gruppe Bartlett's K-squared = 0.2294, df = 1, p-value = 0.632 data: vlf_proz1 by Gruppe Bartlett's K-squared = 0.0196, df = 1, p-value = 0.8886 Normalverteilung der Logtransformieren Werte: Shapiro-Wilk normality test data: vlf_proz1 W = 0.9768, p-value = 0.0267 Residuen normalverteilt Abweichung von Normalverteilung, jedoch besser als untransformiert Varianzhomogenität Modell unter Vorbehalt geeignet, verteilungsunabhängige Tests berücksichtigen

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

LF Originaldaten

LF numDF denDF F-value p-value (Intercept) 1 62 54,35738 <,0001 Messung 1 62 1,97586 0,1648 Gruppe 1 31 8,94585 0,0054 Messung:Gruppe 1 62 1,16832 0,2839

Normal Q-Q Plot SampleQuantiles -50 0 50 100 150 200

-2 -1 0 1 2

Theoretical Quantiles

Normalverteilung der Residuen: Shapiro-Wilk normality test data: res W = 0.8595, p-value = 1.13e-09 Varianzhomogenität: Bartlett test of homogeneity of variances data: lf by Messung by Gruppe Bartlett's K-squared = 2.171, df = 1, p-value = 0.1406 data: lf by Gruppe Bartlett's K-squared = 21.136, df = 1, p-value = 4.278e-06

Residuen nicht normalverteilt Abweichung von Normalverteilung Varianzhomogenität verletzt Ungenügendes Modell, jedoch klare Annahme der Nullhypothese -> dennoch Logtransformation

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

Logtransformierte Werte

Log LF numDF denDF F-value p-value (Intercept) 1 62 1522,9666 <,0001 Messung 1 62 2,2505 0,1387 Gruppe 1 31 5,3574 0,0274 Messung:Gruppe 1 62 2,8635 0,0956

Normal Q-Q Plot SampleQuantiles -0.0015 -0.0005 0.0005 0.0015

-2 -1 0 1 2

Theoretical Quantiles

Normalverteilung der Residuen: Shapiro-Wilk normality test data: res W = 0.9943, p-value = 0.89 Varianzhomogenität: Bartlett test of homogeneity of variances data: lf1 by Messung by Gruppe Bartlett's K-squared = 3e-04, df = 1, p-value = 0.9869 data: lf1 by Gruppe Bartlett's K-squared = 1.6197, df = 1, p-value = 0.2031

Normalverteilung der Logtransformierten Werte: Shapiro-Wilk normality test data: lf1 W = 0.9859, p-value = 0.2072 Residuen normalverteilt Normalverteilung Varianzhomogenität Modell geeignet, Nullhypothese bestätigt

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

HF Originaldaten

HF numDF denDF F-value p-value (Intercept) 1 62 21,884999 <,0001 Messung 1 62 0,778305 0,3811 Gruppe 1 31 3,378663 0,0756 Messung:Gruppe 1 62 0,966053 0,3295

Normal Q-Q Plot SampleQuantiles -4 -2 0 2 4

-2 -1 0 1 2

Theoretical Quantiles

Normalverteilung der Residuen: Shapiro-Wilk normality test data: res W = 0.8225, p-value = 3.934e-11 Varianzhomogenität: Bartlett test of homogeneity of variances data: hf by Messung by Gruppe Bartlett's K-squared = 10.62, df = 1, p-value = 0.001119 data: hf by Gruppe Bartlett's K-squared = 7.6613, df = 1, p-value = 0.005642

Residuen nicht normalverteilt Abweichung von Normalverteilung Varianzhomogenität verletzt Ungenügendes Modell, jedoch klare Annahme der Nullhypothese -> dennoch Logtransformation

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

Logtransformierte Werte

Log HF numDF denDF F-value p-value (Intercept) 1 62 781,7277 <,0001 Messung 1 62 0,1284 0,7213 Gruppe 1 31 2,6537 0,1134 Messung:Gruppe 1 62 0,2391 0,6266

Normal Q-Q Plot SampleQuantiles -0.15 -0.10 -0.05 0.00 0.05 0.10

-2 -1 0 1 2

Theoretical Quantiles

Normalverteilung der Residuen: Shapiro-Wilk normality test data: res W = 0.9721, p-value = 0.009573 Varianzhomogenität: Bartlett test of homogeneity of variances data: hf1 by Messung by Gruppe Bartlett's K-squared = 7e-04, df = 1, p-value = 0.9792 data: hf1 by Gruppe Bartlett's K-squared = 0.3642, df = 1, p-value = 0.5462 Normalverteilung der Logtransformieren Werte: Shapiro-Wilk normality test data: hf1 W = 0.9905, p-value = 0.5284 Residuen nicht normalverteilt, jedoch besser als untransformiert Normalverteilung Varianzhomogenität Modell unter Vorbehalt geeignet, jedoch verteilungsunabhängige Tests berücksichtigen

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

TP Originaldaten

TP numDF denDF F-value p-value (Intercept) 1 62 55,16995 <,0001 Messung 1 62 0,00138 0,9705 Gruppe 1 31 7,63786 0,0095 Messung:Gruppe 1 62 0,11558 0,7350

Normal Q-Q Plot SampleQuantiles -5 0 5 10

-2 -1 0 1 2

Theoretical Quantiles

Normalverteilung der Residuen: Shapiro-Wilk normality test data: res W = 0.9087, p-value = 2.747e-07 Varianzhomogenität: Bartlett test of homogeneity of variances data: tp by Messung by Gruppe Bartlett's K-squared = 4.0964, df = 1, p-value = 0.04297 data: tp by Gruppe Bartlett's K-squared = 14.6656, df = 1, p-value = 0.0001284

Residuen nicht normalverteilt Abweichung von Normalverteilung Varianzhomogenität verletzt Ungenügendes Modell, jedoch klare Annahme der Nullhypothese -> aufgrund der Verteilung dennoch Logtransformation

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

Logtransformierte Werte

Log TP numDF denDF F-value p-value (Intercept) 1 62 2776,0043 <,0001 Messung 1 62 0,9755 0,3272 Gruppe 1 31 3,1536 0,0856 Messung:Gruppe 1 62 3,4764 0,0670

Normal Q-Q Plot SampleQuantiles -0.08 -0.06 -0.04 -0.02 0.00 0.02 0.04 -2 -1 0 1 2

Theoretical Quantiles

Normalverteilung der Residuen: Shapiro-Wilk normality test data: res W = 0.9875, p-value = 0.2967 Varianzhomogenität: Bartlett test of homogeneity of variances data: tp1 by Messung by Gruppe Bartlett's K-squared = 0.6215, df = 1, p-value = 0.4305 data: tp1 by Gruppe Bartlett's K-squared = 3.2271, df = 1, p-value = 0.07243 Normalverteilung der Logtransformieren Werte: Shapiro-Wilk normality test data: tp1 W = 0.9915, p-value = 0.6247 Residuen normalverteilt Normalverteilung Varianzhomogenität Modell geeignet

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

SDRR Originaldaten

SDRR numDF denDF F-value p-value (Intercept) 1 62 142,29570 <,0001 Messung 1 62 0,62830 0,4310 Gruppe 1 31 12,64263 0,0012 Messung:Gruppe 1 62 0,07497 0,7851

Normal Q-Q Plot SampleQuantiles -5 0 5 10

-2 -1 0 1 2

Theoretical Quantiles

Normalverteilung der Residuen: Shapiro-Wilk normality test data: res W = 0.9422, p-value = 3.443e-05 bartlett.test(sdrr~ Messung* Gruppe) Varianzhomogenität: Bartlett test of homogeneity of variances data: sdrr by Messung by Gruppe Bartlett's K-squared = 2.951, df = 1, p-value = 0.08583 data: sdrr by Gruppe Bartlett's K-squared = 10.6736, df = 1, p-value = 0.001087

Residuen nicht normalverteilt Abweichung von Normalverteilung Varianzhomogenität verletzt Ungenügendes Modell, jedoch klare Annahme der Nullhypothese -> aufgrund Verteilungsform Logtransformation

Logtransformierte Werte

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

Log SDRR numDF denDF F-value p-value (Intercept) 1 62 2946,2733 <,0001 Messung 1 62 0,0222 0,8822 Gruppe 1 31 10,3625 0,0030 Messung:Gruppe 1 62 0,6597 0,4198

Normal Q-Q Plot SampleQuantiles -0.04 -0.02 0.00 0.02 0.04 -2 -1 0 1 2

Theoretical Quantiles

Normalverteilung der Residuen: Shapiro-Wilk normality test W = 0.9932, p-value = 0.8006 Varianzhomogenität: Bartlett test of homogeneity of variances data: sdrr1 by Messung by Gruppe Bartlett's K-squared = 1.0978, df = 1, p-value = 0.2947 data: sdrr1 by Gruppe Bartlett's K-squared = 2.3672, df = 1, p-value = 0.1239 Normalverteilung der Logtransformierten Werte: Shapiro-Wilk normality test data: sdrr1 W = 0.9825, p-value = 0.09857

Residuen normalverteilt Abweichung von Normalverteilung, aber bessere Annäherung als untransformiert Varianzhomogenität Modell unter Vorbehalt geeignet, verteilungsunabhängige Tests berücksichtigen

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

RMSSD Originaldaten RMSSD numDF denDF F-value p-value (Intercept) 1 62 46,80043 <,0001 Messung 1 62 0,20574 0,6517 Gruppe 1 31 8,18490 0,0075 Messung:Gruppe 1 62 0,07596 0,7838

Normal Q-Q Plot SampleQuantiles -5 0 5 10

-2 -1 0 1 2

Theoretical Quantiles

Normalverteilung der Residuen: Shapiro-Wilk normality test data: res W = 0.9684, p-value = 0.004385 Varianzhomogenität: Bartlett test of homogeneity of variances data: rmssd by Messung by Gruppe Bartlett's K-squared = 0.2468, df = 1, p-value = 0.6193

data: rmssd by Gruppe Bartlett's K-squared = 2.8111, df = 1, p-value = 0.09361 Residuen nicht normalverteilt Abweichung von Normalverteilung Varianzhomogenität Ungenügendes Modell, jedoch klare Annahme der Nullhypothese -> aufgrund Verteilungsform trotzdem Optimierungsversuch

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

Logtransformierte Werte

Log RMSSD numDF denDF F-value p-value (Intercept) 1 62 1040,0096 <,0001 Messung 1 62 0,7958 0,3758 Gruppe 1 31 4,6324 0,0393 Messung:Gruppe 1 62 0,0090 0,9248

Normal Q-Q Plot SampleQuantiles -0.04 -0.02 0.00 0.02 0.04 0.06

-2 -1 0 1 2

Theoretical Quantiles

Normalverteilung der Residuen: Shapiro-Wilk normality test data: res W = 0.9903, p-value = 0.5136 Varianzhomogenität: Bartlett test of homogeneity of variances data: rmssd1 by Messung by Gruppe Bartlett's K-squared = 0.1773, df = 1, p-value = 0.6737 data: rmssd1 by Gruppe Bartlett's K-squared = 0.1031, df = 1, p-value = 0.7481 Normalverteilung der Werte: Shapiro-Wilk normality test data: rmssd1 W = 0.9929, p-value = 0.7699 Residuen normalverteilt Normalverteilung Varianzhomogenität Modell geeignet

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

LF n.u. Originaldaten

LF n.u. numDF denDF F-value p-value

(Intercept) 1 62 290,03126 <,0001 Messung 1 62 3,30958 0,0737 Gruppe 1 31 0,29053 0,5937 Messung:Gruppe 1 62 2,65164 0,1085

Normal Q-Q Plot SampleQuantiles -0.02 -0.01 0.00 0.01 0.02

-2 -1 0 1 2

Theoretical Quantiles

Normalverteilung der Residuen: Shapiro-Wilk normality test data: res W = 0.9841, p-value = 0.1394 Varianzhomogenität: Bartlett test of homogeneity of variances data: lf_nu by Messung by Gruppe Bartlett's K-squared = 1.1796, df = 1, p-value = 0.2774 data: lf_nu by Gruppe Bartlett's K-squared = 1.0522, df = 1, p-value = 0.305 Residuen nicht normalverteilt, aber Abweichungen relativ gering Abweichung von Normalverteilung Varianzhomogenität Modell unter Vorbehalt geeignet, Annahme der Nullhypothese (p=0,11), Optimierungsversuch durch Transformation

100

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

Logtransformierte Werte

Log LF n.u. numDF denDF F-value p-value (Intercept) 1 62 3473,237 <,0001 Messung 1 62 1,664 0,2019 Gruppe 1 31 0,830 0,3693 Messung:Gruppe 1 62 2,849 0,0965

Normal Q-Q Plot SampleQuantiles -1e-04 -5e-05 0e+00 5e-05 1e-04

-2 -1 0 1 2

Theoretical Quantiles

Normalverteilung der Residuen: Shapiro-Wilk normality test data: res W = 0.972, p-value = 0.009356 Varianzhomogenität: Bartlett test of homogeneity of variances data: lf_nu1 by Messung by Gruppe Bartlett's K-squared = 0.3256, df = 1, p-value = 0.5683 data: lf_nu1 by Gruppe Bartlett's K-squared = 0.9951, df = 1, p-value = 0.3185 Normalverteilung der Werte:

Residuen nicht normalverteilt (schlechter als ohne Transformation) Abweichung von Normalverteilung Varianzhomogenität Modell nicht geeignet , eventuell andere Transformation, Modell mit Originaldaten unter Vorbehalt geeignet + verteilungsunabhängige Tests berücksichtigen

101

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

HF n.u. Originaldaten

HF n.u. numDF denDF F-value p-value (Intercept) 1 62 178,88202 <,0001 Messung 1 62 3,10516 0,0830 Gruppe 1 31 0,23245 0,6331 Messung:Gruppe 1 62 2,83893 0,0970

Normal Q-Q Plot SampleQuantiles -0.02 -0.01 0.00 0.01 0.02 -2 -1 0 1 2

Theoretical Quantiles

Normalverteilung der Residuen: Shapiro-Wilk normality test data: res W = 0.9833, p-value = 0.1183 Varianzhomogenität: Bartlett test of homogeneity of variances data: hf_nu by Messung by Gruppe Bartlett's K-squared = 1.0904, df = 1, p-value = 0.2964 data: hf_nu by Gruppe Bartlett's K-squared = 1.1105, df = 1, p-value = 0.292 Residuen nicht normalverteilt, aber Abweichungen relativ gering Abweichung von Normalverteilung Varianzhomogenität Modell unter Vorbehalt geeignet, Annahme der Nullhypothese (p=0,10) => Optimierungsversuch durch Transformation

102

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

Logtransformierte Werte

Log HF n.u. numDF denDF F-value p-value (Intercept) 1 62 1253,9191 <,0001 Messung 1 62 6,8949 0,0109 Gruppe 1 31 0,0930 0,7624 Messung:Gruppe 1 62 0,9776 0,3266

Normal Q-Q Plot SampleQuantiles -0.03 -0.02 -0.01 0.00 0.01 0.02 0.03

-2 -1 0 1 2

Theoretical Quantiles

Normalverteilung der Residuen: Shapiro-Wilk normality test data: res W = 0.9899, p-value = 0.4776 Varianzhomogenität: Bartlett test of homogeneity of variances data: hf_nu1 by Messung by Gruppe Bartlett's K-squared = 5.2534, df = 1, p-value = 0.0219 data: hf_nu1 by Gruppe Bartlett's K-squared = 1.5492, df = 1, p-value = 0.2133 Normalverteilung der Werte: Shapiro-Wilk normality test data: hf_nu1 W = 0.9005, p-value = 9.824e-08 Varianzhomogenität nicht gegeben Abweichung von Normalverteilung höher als ohne Transformation Residuen normalverteilt Ungenügendes Modell => Ergebnisse nicht transformierter Daten + Mitbeachtung von Wilcoxon- Tests.

103

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

HF % Originaldaten

HF (%) numDF denDF F-value p-value (Intercept) 1 62 124,32533 <,0001 Messung 1 62 1,33180 0,2529 Gruppe 1 31 0,24697 0,6227 Messung:Gruppe 1 62 5,26934 0,0251

Normal Q-Q Plot SampleQuantiles -3 -2 -1 0 1 2 3

-2 -1 0 1 2

Theoretical Quantiles

Normalverteilung der Residuen: Shapiro-Wilk normality test data: res W = 0.9815, p-value = 0.07718 Varianzhomogenität: Bartlett test of homogeneity of variances data: hf_proz by Messung by Gruppe Bartlett's K-squared = 0.9326, df = 1, p-value = 0.3342 data: hf_proz by Gruppe Bartlett's K-squared = 1.4628, df = 1, p-value = 0.2265 Residuen nicht normalverteilt, jedoch relativ geringe Abweichung Abweichung von Normalverteilung Varianzhomogenität Modell unter Vorbehalt verwendbar, jedoch Transformation, um Ablehnung der Nullhypothese zu überprüfen

104

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

Logtransformierte Werte

Log HF % numDF denDF F-value p-value (Intercept) 1 62 686,6279 <,0001 Messung 1 62 4,8711 0,0310 Gruppe 1 31 0,2422 0,6261 Messung:Gruppe 1 62 3,5638 0,0637

Normal Q-Q Plot SampleQuantiles -0.06 -0.04 -0.02 0.00 0.02 0.04 0.06

-2 -1 0 1 2

Theoretical Quantiles

Normalverteilung der Residuen: Shapiro-Wilk normality test data: res W = 0.9916, p-value = 0.6355 Varianzhomogenität: Bartlett test of homogeneity of variances data: hf_proz1 by Messung by Gruppe Bartlett's K-squared = 1.7222, df = 1, p-value = 0.1894 data: hf_proz1 by Gruppe Bartlett's K-squared = 2.9932, df = 1, p-value = 0.08361 Normalverteilung der Werte: Shapiro-Wilk normality test data: hf_proz1 W = 0.9301, p-value = 5.184e-06

Residuen normalverteilt Varianzhomogenität Abweichung von Normalverteilung höher als ohne Transformation Modell unter Vorbehalt verwendbar Nachdem die Abweichungen von der NV nicht so extrem sind, wie bei den ms²-Ergebnissen, würde ich dem Ergebnis der ANOVA nach Logtransformation mehr vertrauen, jedoch zusätzlich verteilungsunabhängige Tests berücksichtigen.

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Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

Puls Originaldaten

Puls numDF denDF F-value p-value (Intercept) 1 62 1110,3662 <,0001 Messung 1 62 0,2160 0,6437 Gruppe 1 31 16,1973 0,0003 Messung:Gruppe 1 62 6,5065 0,0132

Normal Q-Q Plot SampleQuantiles -0.04 -0.02 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 -2 -1 0 1 2

Theoretical Quantiles

Normalverteilung der Residuen: Shapiro-Wilk normality test data: res W = 0.6781, p-value = 2.226e-15 Varianzhomogenität: Bartlett test of homogeneity of variances data: puls by Messung by Gruppe Bartlett's K-squared = 4.5531, df = 1, p-value = 0.03286 data: puls by Gruppe Bartlett's K-squared = 4.2431, df = 1, p-value = 0.03941

Ungenügendes Modell - nicht heranziehen– eventuell 2-3 Probanden mit Extremwerten ausschließen – verteilungsunabhängige Tests, dennoch Versuch der Optimierung durch Transformation

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Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

Logtransformierte Daten

Log Puls numDF denDF F-value p-value (Intercept) 1 62 24254,477 <,0001 Messung 1 62 0,025 0,8761 Gruppe 1 31 21,679 0,0001 Messung:Gruppe 1 62 8,953 0,0040

Normal Q-Q Plot SampleQuantiles -0.01 0.00 0.01 0.02

-2 -1 0 1 2

Theoretical Quantiles

Normalverteilung der Residuen: Shapiro-Wilk normality test data: res W = 0.8057, p-value = 9.949e-12 Varianzhomogenität: Bartlett test of homogeneity of variances data: puls1 by Messung by Gruppe Bartlett's K-squared = 2.1007, df = 1, p-value = 0.1472 data: puls1 by Gruppe Bartlett's K-squared = 0.5108, df = 1, p-value = 0.4748 Normalverteilung der Werte: Shapiro-Wilk normality test data: puls1 W = 0.9346, p-value = 1.031e-05 Residuen nicht normalverteilt, wahrscheinlich ausreißerbedingt, jedoch bessere Anpassung als bei nicht transformierten Daten Varianzhomogenität Abweichung von Normalverteilung, jedoch geringer als ohne Transformation Ungenügendes Modell - nicht heranziehen, tendenziell aber besser als nicht logtransformiert => Probandenausschluss – verteilungsunabhängige Tests

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Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

PTT Originaldaten

PTT numDF denDF F-value p-value (Intercept) 1 62 2646,4479 <,0001 Messung 1 62 0,8540 0,3590 Gruppe 1 31 0,5563 0,4614 Messung:Gruppe 1 62 0,0039 0,9503

Normal Q-Q Plot SampleQuantiles -6 -4 -2 0 2 4

-2 -1 0 1 2

Theoretical Quantiles

Normalverteilung der Residuen: Shapiro-Wilk normality test data: res W = 0.9323, p-value = 7.217e-06 Varianzhomogenität: Bartlett test of homogeneity of variances data: ptt by Messung by Gruppe Bartlett's K-squared = 0.1392, df = 1, p-value = 0.7091 data: ptt by Gruppe Bartlett's K-squared = 0.1306, df = 1, p-value = 0.7178 Residuen nicht normalverteilt Abweichung von Normalverteilung Varianzhomogenität - Ungenügendes Modell - nicht heranziehen -> jedoch keine Entscheidungsrelevanz (p=0,95) => kein Optimierungsversuch, verteilungsunabhängige Tests berücksichtigen

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Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

Qualität Originaldaten

Qualität numDF denDF F-value p-value (Intercept) 1 62 11371996 <,0001 Messung 1 62 0 0,6745 Gruppe 1 31 1 0,3876 Messung:Gruppe 1 62 2 0,1881

Normal Q-Q Plot SampleQuantiles

-0.00030 -0.00020-2 -0.00010 0.00000 -1 0 1 2

Theoretical Quantiles

Normalverteilung der Residuen: Shapiro-Wilk normality test data: res W = 0.4951, p-value < 2.2e-16 Varianzhomogenität: Bartlett test of homogeneity of variances data: qualitaet by Messung by Gruppe Bartlett's K-squared = 2e-04, df = 1, p-value = 0.9885 data: qualitaet by Gruppe Bartlett's K-squared = 0.5393, df = 1, p-value = 0.4627 Residuen nicht normalverteilt Abweichung von Normalverteilung Varianzhomogenität Ungenügendes Modell - nicht heranziehen,Transformation aufgrund der Datenverteilung nicht sinnvoll -> nur verteilungsunabhängige Tests

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Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

LF % Originaldaten

LF (%) numDF denDF F-value p-value (Intercept) 1 62 226,83045 <,0001 Messung 1 62 3,41843 0,0692 Gruppe 1 31 0,73641 0,3974 Messung:Gruppe 1 62 0,00645 0,9363

Normal Q-Q Plot SampleQuantiles -0.010 -0.005 0.000 0.005 0.010 0.015

-2 -1 0 1 2

Theoretical Quantiles

Normalverteilung der Residuen: Shapiro-Wilk normality test data: res W = 0.9737, p-value = 0.01363 Varianzhomogenität: Bartlett test of homogeneity of variances data: lf_proz by Messung by Gruppe Bartlett's K-squared = 2.0535, df = 1, p-value = 0.1519 data: lf_proz by Gruppe Bartlett's K-squared = 0.6764, df = 1, p-value = 0.4108 Residuen nicht normalverteilt, jedoch relativ geringe Abweichung Abweichung von Normalverteilung Varianzhomogenität

Modell unter Vorbehalt verwendbar, kein Optimierungsversuch durch Transformation, da nicht entscheidungsrelevant (p=0,94) -> verteilungsunabhängige Tests mitberücksichtigen

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Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

ARI Originaldaten

ARI numDF denDF F-value p-value (Intercept) 1 62 329,9398 <,0001 Messung 1 62 0,0353 0,8516 Gruppe 1 31 7,8911 0,0085 Messung:Gruppe 1 62 0,6952 0,4076

Normal Q-Q Plot SampleQuantiles -4 -2 0 2 4

-2 -1 0 1 2

Theoretical Quantiles

Normalverteilung der Residuen: Shapiro-Wilk normality test data: res W = 0.9861, p-value = 0.2173 Varianzhomogenität Bartlett test of homogeneity of variances data: ari by Messung by Gruppe Bartlett's K-squared = 2e-04, df = 1, p-value = 0.9889 data: ari by Gruppe Bartlett's K-squared = 0.3084, df = 1, p-value = 0.5786 Residuen normalverteilt Abweichung von Normalverteilung Varianzhomogenität Modell unter Vorbehalt verwendbar,kein Optimierungsversuch durch Transformation, da Abweichungen von NV nicht extrem, verteilungsunabhängige Tests mitberücksichtigen

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Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

LFHF Originaldaten

LfHf numDF denDF F-value p-value (Intercept) 1 62 28,260012 <,0001 Messung 1 62 8,430855 0,0051 Gruppe 1 31 0,559032 0,4603 Messung:Gruppe 1 62 0,145358 0,7043

Normal Q-Q Plot SampleQuantiles -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5

-2 -1 0 1 2

Theoretical Quantiles

Normalverteilung der Residuen: Shapiro-Wilk normality test data: res W = 0.8328, p-value = 9.555e-11 Varianzhomogenität: Bartlett test of homogeneity of variances data: LfHf by Gruppe Bartlett's K-squared = 3.336, df = 1, p-value = 0.06778 data: LfHf1 by Messung by Gruppe Bartlett's K-squared = 2.6918, df = 1, p-value = 0.1009

Residuen nicht normalverteilt Abweichung von Normalverteilung Varianzhomogenität - Ungenügendes Modell - nicht heranziehen, kein Optimierungsversuch, da nicht entscheidungsrelevant (p=0,70) => verteilungsunabhängige Tests berücksichtigen

112

Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

BP_syst Originaldaten

BP_syst numDF denDF* F-value p-value (Intercept) 1 60 32023,87 <,0001 Messung 1 60 0,75 0,3894 Gruppe 1 30 0,05 0,8222 Messung:Gruppe 1 60 0,01 0,9325 (*Ausschluss des Probanden mit fehlendem Messwert, n=31)

Normal Q-Q Plot SampleQuantiles -0.5 0.0 0.5 1.0

-2 -1 0 1 2

Theoretical Quantiles

Normalverteilung der Residuen: Shapiro-Wilk normality test data: res W = 0.978, p-value = 0.0404

Varianzhomogenität: Bartlett test of homogeneity of variances data: BP_syst by Messung by Gruppe Bartlett's K-squared = 0.0106, df = 1, p-value = 0.9179 data: BP_syst by Gruppe Bartlett's K-squared = 0.0967, df = 1, p-value = 0.7558 Residuen nicht normalverteilt, jedoch relativ geringe Abweichung Abweichung von Normalverteilung Varianzhomogenität Modell unter Vorbehalt verwendbar, keine Entscheidungsrelevanz -> keine Optimierung, verteilungsunabhängige Tests berücksichtigen

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Nina Mayer, MSc Thesis 2012 Interuniversitäres Kolleg Graz/Seggau

BP_diast Originaldaten

BP_diast numDF denDF* F-value p-value (Intercept) 1 60 20993,670 <,0001 Messung 1 60 3,607 0,0624 Gruppe 1 30 0,090 0,7659 Messung:Gruppe 1 60 0,164 0,6866 (*Ausschluss des Probanden mit fehlendem Messwert, n=31)

Normal Q-Q Plot SampleQuantiles -0.3 -0.2 -0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4

-2 -1 0 1 2

Theoretical Quantiles

Normalverteilung der Residuen: Shapiro-Wilk normality test data: res W = 0.9627, p-value = 0.001681 Varianzhomogenität: Bartlett test of homogeneity of variances data: BP_diast by Messung by Gruppe Bartlett's K-squared = 1.4371, df = 1, p-value = 0.2306 data: BP_diast by Gruppe Bartlett's K-squared = 0.7565, df = 1, p-value = 0.3844 Residuen nicht normalverteilt Abweichung von Normalverteilung Varianzhomogenität

Ungenügendes Modell - nicht heranziehen, nicht entscheidungsrelevant => verteilungsunabhängige Tests

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