Hartslagvariabiliteit - Meten van Mentale Belasting, Stress & Gezondheid

Inleiding

De Dantest is een wetenschappelijk verantwoorde, maar makkelijk in de praktijk toe te passen meetmethode van de zelfregulerende functie van het menselijk lichaam. Deze zelfregulerende functie beslaat zowel lichamelijke- als psychische aspecten. Het vermogen om de innerlijke balans handhaven in een constant veranderende omgeving om je heen is een belangrijke indicator van je gezondheid, je vermogen om oud te worden en van je reactie op stressfactoren.

De Dantest geeft op een snelle en betrouwbare manier inzicht in de basis gezondheidsrisicofactoren zoals de balans in het autonome zenuwstelsel, afwijkingen in het ECG, de niveau’s van opgebouwde stress en lichamelijke training. Te grote negatieve afwijkingen in deze metingen (teveel stress en te weinig beweging etc.) geven inzicht in de ontwikkeling van potentieel levensbedreigende ziektes.

We weten allemaal dat stress onder meer invloed heeft op het hart : ‘de schrik sloeg om het hart‘, ‘het hart bonkt in de keel’, ‘een gebroken hart’ en ‘met pijn in het hart’. Door middel van ECG of electrocardiografie meet de Dantest de toestand van het hart en vertaalt deze gegevens met uitgekiende software in gemakkelijk begrijpbare informatie en getallen.

Stress

Waarom is het nu zo belangrijk om te weten hoeveel stress men heeft ? Eerst een aantal belangrijke feiten over stress.

Ten eerste : we kunnen niet zonder stress. Zonder stress zouden we een leven vol verveling leiden. Soms moeten we even de spanning en de adrenaline door ons lichaam voelen stromen : ‘vol verwachting klopt ons hart’.

Ten tweede : niet iedereen reageert hetzelfde op dezelfde ‘stressoren’. Wat voor de ene persoon een stressvolle bezigheid is, kan voor de andere persoon een manier zijn om zich te ontspannen. Denk daarbij bijvoorbeeld aan autorijden. Het is duidelijk dat het lichaam en het hart van die ene persoon anders zal reageren op het autorijden dan dat van die andere. De ene persoon kan nu eenmaal veel meer stress aan dan de andere. Het heeft natuurlijk ook te maken met voldoende scholing of de mate van getraindheid in een bepaalde vaardigheid. Zo ga je, als je voor de eerste keer gaat skieën de eerste avond met spierpijn naar bed (fysieke stress) en ski je aan het einde van de eerste week al redelijk ontspannen naar beneden.

Ten derde : niet alleen negatieve stressoren zijn per definitie slecht voor de gezondheid. De meeste mensen weten dat ook een huwelijk, hoewel een positieve gebeurtenis, ook een zeer stressvolle kan zijn. En wat denkt u van vakantiereizen, het aanpassen aan een ander klimaat, anders eten, en in een ander bed slapen.

Stress kan zich uiten in verschillende vormen:

  • Lichamelijk, zoals vermoeidheid, pijn, ziekte
  • Gedragsmatig, zoals rusteloos, apathisch, agressie, vergeetachtigheid, drugs- en alcohol misbruik
  • Emotioneel, zoals gespannenheid, angst, prikkelbaar, schuldgevoel, stemmingswisselingen
  • Mentaal, zoals concentratieproblemen, piekeren, geheugenproblemen, niet logisch nadenken

Stress en gezondheid

 

De laatste jaren is het uit de biomedische wetenschap duidelijk geworden dat stress aan de basis ligt van vele gezondheidsproblemen of daar in ieder geval een flinke bijdrage aan kan leveren. Denk bijvoorbeeld aan hart- en vaatziekten, diabetes, maagzweren, vatbaarheid voor infecties, nek- en rugklachten, RSI-klachten, overspannenheid, depressies en burn-out, hoge bloeddruk, overgewicht en zelfs kanker.

Het probleem hierbij is dat men wel de gevolgen van stress kan zien in de vorm van ziekten, maar dat de oorzaak ervan, de stress zelf, een ongrijpbaar en onmeetbaar verschijnsel bleef.

Stress is een sluipend gevaar omdat men de gevolgen ervan niet kan zien aankomen, totdat het te laat is en het zich uit in de vorm van een ziekte.

Sterker nog, mensen die onder stress staan functioneren nog vaak goed en voelen zich ook nog goed, omdat stress de signalen van het lichaam maskeert en mensen die signalen onderdrukken of ontkennen. Hoe vaak hoor je niet : ‘We snappen er niets van, hij was zo gezond als een vis, hij was nooit ziek en nu ……’.

Stress is de emmer, die zoals in het spreekwoord overloopt als er een druppel teveel in komt. Het is de optelsom van vele dingen die in ons lichaam en om ons heen gebeuren.

Oorzaken van stress

Stress kan vele oorzaken hebben. We noemen er een paar.

Werkstress : zware lichamelijke arbeid bijvoorbeeld in de bouw, gevaarlijke beroepen zoals taxichauffeur, politieagent en militair, verveling op het werk, spanningen tussen collega’s of leidinggevenden, slechte en/of vervuilde werkomgeving, mentale werkdruk zoals deadlines en targets, dreiging en onzekerheid van ontslag of werkeloosheid, enz..

Studiestress : studeren, tentamen, examens, stages, zelfstandig wonen en aanpassen aan nieuwe omgeving, enz..

Gezinsstress : spanningen in het gezin, ruzie of dreiging van scheiding, verdeling van huishoudelijke taken, verantwoordelijkheid voor kinderen, hypotheek, enz..

Omgevingsstress : milieuverontreiniging, passief roken, uitlaatgassen en fijnstof, lawaai, verkeer en files, electrosmog, enz..

Lichamelijke stress : lichamelijke arbeid, (top-)sport, reizen, jet-lag, fast food, roken, alcohol, drugs- en/of medicijngebruik, pijn of lichamelijke klachten, enz..

De ontwikkeling van de Dantest gaat terug tot de eerste ruimtevluchten waarbij wetenschappers probeerden op simpele wijze een indruk te krijgen van de gezondheids-toestand en de stress van kosmonauten die ver weg in de ruimte vertoefden.

Algemene principes van gezondheid en stress

Sympaticus en parasympaticus

Ons lichaam heeft twee zenuwstelsels, namelijk :

1. het centrale zenuwstelsel dat denken, spreken, handelen en bewegen stuurt en waar we grote mate van controle op kunnen uitoefenen, en

2. het autonome zenuwstelsel dat vele andere functies bepaalt en waar we weinig of geen invloed op kunnen uitoefenen zoals; hartslag, ademhaling, ontlasting, zweten, blozen en spijsvertering. Maar goed dat deze functies vrijwel automatisch gaan en dat men hier niet al teveel invloed op hoeft en kan uitoefenen.

Dieren daarentegen hebben wel een even goed ontwikkeld autonoom zenuwstelsel, maar een veel minder ontwikkeld centraal zenuwstelsel dan wij als mens dat hebben.

Het autonome zenuwstelsel bestaat uit twee takken :

A. de sympaticus

B. de parasympaticus ook wel vagus genoemd.

Deze twee takken zijn van essentieel belang voor ons bestaan. De sympaticus is de tak die ons in staat stelt te overleven in levensbedreigende situaties, te vechten, te vluchten en te presteren. De stof die hier bijhoort is adrenaline en het sleutelwoord is : ACTIE !

De hartslag gaat sneller, de ademhaling gaat sneller, de spijsvertering staat even stil, het bloed trekt weg uit de huid en gaat naar de spieren, de hersenen en het hart.

We kunnen de sympaticus evenwel vergelijken met het gaspedaal van een auto.

De parasympaticus is de tegenhanger van de sympaticus, en is verantwoordelijk voor herstel, reparatie, opbouw en rust. De hartslag wordt langzamer, de ademhaling wordt dieper en rustiger de huid wordt doorbloedt, de spijsvertering komt op gang, enz.. Het sleutelwoord voor de parasympaticus is : HERSTEL!

We kunnen de parasympaticus vergelijken met het rempedaal van een auto.

Als we de vergelijking met de auto nog even doorzetten :

we weten dat we nergens komen als we het gaspedaal niet intrappen en/of continu op het rempedaal trappen.

we weten eveneens dat het niet gezond is om continu plank gas te rijden en/of te rijden met een remkabel die kapot is.

Kortom : het gaspedaal en het rempedaal moeten afwisselend ingetrapt worden. Afhankelijk van de situatie !

Bovendien moeten zowel gaspedaal als rempedaal beiden goed functioneren.

Maar wat is nu de relatie met stress?

Bij stress trapt men het gaspedaal vol in en functioneert het rempedaal ook nog eens niet goed. De sympaticus domineert en de invloed van de parasympaticus is sterk verminderd. Dit noemt men sympaticotonie. Bij vrijwel iedereen die gestresst is kunnen we sympaticotonie zien.

De Dantest: de autonome balans test

De geavanceerde software van de Dantest is gedurende meer dan 30 jaar ontwikkeld en uitgetest op tienduizenden proefpersonen. Zo is er een enorme database ontstaan met allemaal ervaringsgegevens.

De Stresstest van de Dantest kan goed worden gebruikt om de belangrijke balans tussen de sympaticus en de parasympaticus te meten. Het is vooral deze balans of liever gezegd de disbalans die verantwoordelijk is voor de schadelijke effecten van stress.

In vrijwel alle gevallen is de sympaticus te hoog en de parasympaticus te laag. Dit komt door een continue activatie van de sympaticus door de stress, het lichaam wordt continu in opperste paraatheid gebracht, terwijl er te weinig tijd en aandacht is voor herstel, uitrusten en ontspannen. Onze intelligentie speelt ons daarbij parten.

Terwijl de sympaticus erg belangrijk is om te overleven in levensbedreigende situaties is dit systeem niet verder ontwikkeld in de loop der evolutie en reageren wij op spanningssituaties, die niet levensbedreigend zijn, toch nog met het inschakelen van de sympaticus!

Dank zij onze intelligentie kunnen we terugkijken naar het verleden en leren van onze ervaringen, dat is leuk, maar bij het terugdenken aan een stressvolle ervaring schakelt ook de sympaticus weer aan. Denk aan ziekten of ongelukjes, denk aan verdrietige situaties en de sympaticus wordt alweer geactiveerd.

Onze intelligentie stelt ons ook in staat om vooruit te kijken, in de toekomst.

Dat is prachtig, maar het betekent ook dat wij ons al zorgen gaan maken over toekomstige gebeurtenissen die vaak ook al niet levensbedreigend van aard zijn. En ook dan gaat de sympaticus werken, denk aan examens, evaluatiegesprekken, sollicitatiegesprekken, spreken in het openbaar, moeilijke beslissingen, enz..

De grote kunst is het natuurlijk om de sympaticus alleen dan te laten werken als het nodig is, in levensbedreigende situaties of in situaties waar extra lichamelijke of mentale inspanning wordt gevergd. En om de sympaticus vervolgens zo snel mogelijk weer uit te schakelen en de parasympaticus te laten domineren.

Vaak blijft de sympaticus nog lang nadat het echt nodig was, nog “nabranden”.

Klik afbeelding aan voor vergroting

Samenvattend : het grote probleem met stress is dat de sympaticus te vaak en te lang wordt ingeschakeld (onbewust) en dat men hem niet weer kan uitschakelen, dat noemen we sympaticotonie. Tegelijkertijd is de parasympaticus vaak uitgeschakeld en biedt onvoldoende tegenwicht. Deze disbalans wordt chronische sympaticotonie genoemd en die is verantwoordelijk voor de meeste stress-gerelateerde aandoeningen.

Klik afbeelding aan voor vergroting

Slechts door deze balans te meten door middel van de Dantest zijn we in staat om gericht de verstoorde balans tussen parasympaticus en sympaticus weer in evenwicht te brengen. Want hoe kun je iets veranderen in de juiste richting als je niet weet waar je nu bent ?

Werking

De Dantest : de Stresstest

Hoe meet de Dantest stress ? De eerste test die wordt uitgevoerd is de Stresstest.

Via de plakelectroden wordt het ECG gemeten, waarbij men vijf minuten rustig blijft zitten. Het ECG is het electrische signaal van de hartslag, dat bestaat uit een aantal toppen en dalen. De hoogste top is de R-top en de tijd tussen twee achtereenvolgende R-R toppen is de tijd tussen twee hartslagen. Dit noemen we ook wel het R-R-interval.

Als we een rusthartslag van 60 slagen per minuut hebben is de gemiddelde tijd van een R-R-interval precies 1 seconde.

De Dantest meet de HRV, de Heart Rate Variability of de variatie in tijd tussen twee hartslagen of de R-R-interval. Het R-R-interval varieert van slag tot slag.

De aansturing van het hart staat onder invloed van zowel de sympaticus als de parasympaticus.

Hoe meer de sympaticus domineert (sympaticotonie), des te minder de variatie in het R-R-interval, dus des te regelmatiger de hartslag.

Hoe meer de parasympaticus of vagus domineert (parasympaticotonie), des de groter de variatie in het R-R- interval, dus des te onregelmatiger de hartslag. Er is een optimale mate van chaos in dit systeem.

Natuurlijk is die onregelmatigheid niet onbeperkt, want dan komen we in het gebied van de hartritmestoornissen, maar het R-R-interval moet een zekere mate van onregelmatigheid laten zien.

Iedereen die wel eens zijn eigen hartslag heeft opgemeten of laten opmeten is het waarschijnlijk opgevallen dat bij uitademing de hartslag langzamer gaat en bij inademing weer sneller wordt. De ademhaling heeft dus ook invloed op de hartslag. Net als lichamelijke inspanning, sta maar eens op en begin te lopen en kijk wat de invloed op de hartslag is, laat staan als men begint te rennen. De hartslag neemt toe en het R-R-interval neemt af onder invloed van de sympaticus.

Maar ook geestelijke stress is van invloed op de hartslag, denk aan de invloed van een spannende film of een voetbalwedstrijd.

Ook de leeftijd is van invloed op de variatie van hartslag (HRV).

Naar mate men ouder wordt, neemt de variatie in de hartslag, de onregelmatigheid, af. Dit principe geldt voor veel biologische systemen : hoe jonger hoe meer variatie, hoe meer beweging hoe flexibeler en hoe ouder, hoe minder variatie, hoe minder beweging, hoe rigider.

Op basis van deze gegevens en vele metingen is men in staat om voor elke leeftijd van 15 tot 80 jaar de gemiddelde lichamelijke stress (physical stress), de gemiddelde mentale stress (mental stress) en de functionele leeftijd te bepalen.

De functionele leeftijd is de leeftijd die hoort bij de mate van HRV, immers hoe ouder, hoe lager de HRV.

Men is nog verder gegaan en heeft het HRV gekoppeld aan de database van de gezondheid van vele tienduizenden mensen.

Op deze manier kan men het gezondheidsrisico, gebaseerd op stress, bepalen in de vorm van een percentage. Hoe lager het percentage, des te kleiner het gezondheidsrisico gebaseerd op stress als oorzaak van ziekte. Het gezondheidsrisico zoals hier staat aangegeven van 76,47% gaat zeer waarschijnlijk op redelijke termijn tot gezondheidsklachten leiden. Er wordt geen diagnose gesteld, maar alleen het risico tot klachtenontwikkeling aangegeven. De functionele leeftijd is uw door de Dantest gemeten leeftijd in vergelijking met uw echte leeftijd. Het is dus een slechte uitslag als deze Dantest leeftijd hoger is dan uw echte leeftijd.

Klik afbeelding aan voor vergroting

Bij personen die rustgevende medicatie gebruiken of bètablokkers kan het beeld er normaal uitzien, maar de waarden zijn niet correct. Het algoritme voor de stress meting wordt hierdoor kunstmatig sterk beïnvloed en de test resultaten kunnen niet worden gebruikt. Ook personen met een pacemaker kunnen niet betrouwbaar worden getest.

De Dantest : de Vitaliteits/Fitnesstest

Hoe fit bent u ? Een andere belangrijke test is de Vitaliteitstest.

Zoals hierboven uitgelegd reageert het hart op lichamelijke inspanning. Door nu een lichte inspanning uit te voeren kan de reactie van het hart hierop worden gemeten.

De test bestaat weer uit het meten van het ECG door middel van dezelfde drie plak-electroden, (die kunnen blijven zitten van de stresstest) en dan vijf minuten lang afwisselend 30 seconden zitten en 30 seconden staan.

Men heeft gekozen voor de lichte inspanning van zitten en opstaan omdat zodoende ook oudere mensen deze test kunnen ondergaan. Het bloed moet steeds opnieuw verdeeld worden en de bloeddruk aangepast, terwijl de reactie van het hart hierop kan worden gemeten.

De Vitaliteitstest zegt nu iets over het hart als pompfunctie. Is het een sterke pomp of een verzwakte pomp? Maar ook over de toestand van de bloedvaten, die bijvoorbeeld wordt beïnvloed door atherosclerosis (aderverkalking), suikerziekte en hoge bloeddruk.

Maar ook de fitness (fitheid) van het gehele lichaam wordt gemeten, ofwel : in hoeverre past het lichaam zich aan de lichamelijke inspanning aan. Des te fitter men is, des te sneller en beter het lichaam en het hart zich aanpassen aan de inspanning.

Deze waarden worden aangegeven op een schaal. Tevens komt de Dantest met de uitslag van het percentage gezondheidsrisico gebaseerd op stress uit de Stresstest en de fitheid uit de Vitaliteitstest.

Technische achtergrond van de HRV-test

De HRV-analyse gebeurt op basis van de meting van een groot aantal R-R-intervallen.

Het R-R-interval kan op drie verschillende manieren worden weergegeven, als :

1. tachogram

2. scattergram of Poincare-plot

3. (frequentie-)histogram

4. Spectrum

Klik afbeelding aan voor vergroting

Linksboven staat het tachogram, rechtsboven het scattergram, linksonder de spectraal-analyse, rechtsonder het frequentie-histogram

Dezelfde meting wordt dus tegelijkertijd op drie verschillende manieren geanalyseerd. Deze gegevens worden met name gebruikt om de lichamelijke stress te weer te geven. In het tachogram wordt elk R-R-interval aangegeven als een vertikaal balkje. Hoe hoger de balk, hoe langer het R-R-interval. Hoe vlakker het profiel van het tachogram, des te meer de R-R-intervallen gelijke lang zijn en dus des te groter de invloed van de sympaticus (zie het 2e tachogram. Deze uitslag is dus duidelijk slechter dan op het 1e tachogram).

Het R-R-interval kan ook worden aangegeven als een stipje in het zogenaamde scattergram of Poincaré-plot. Hoe dichter de stipjes bij elkaar komen te liggen, des te kleiner de verschillen in de R-R-intervallen en dus: des te groter de invloed van de sympaticus (zie ook weer het 2e scatterogram).

De derde mogelijkheid is als een blokje in een frequentie-histogram, waarbij elk R-R-interval wordt aangegeven als een klein blokje. Dit levert meestal een pyramide-vorm op met een bepaalde basis (breedte) en een bepaalde hoogte. Het R-R-interval dat het meeste voorkomt heeft de meeste blokjes ‘opgestapeld’ en is dus het hoogste. Een R-R- interval dat weinig voorkomt blijft laag. Bij een grote invloed van de sympaticus, dus als veel R-R-intervallen van gelijke duur zijn, zal de basis van de ontstane pyramide smal zijn, er zullen weinig verschillende R-R-intervallen zijn. De pyramide zal echter wel hoog zijn, omdat er van de weinig verschillende R-R-intervallen veel zullen zijn.

Het bovenste plaatje geeft dus een toestand van Parasympaticotonie weer (rust en herstel) en het onderste plaatje geeft dus een toestand van Sympaticonie (actie en stress/afbraak).

Een andere manier om een HRV te analyseren is met een spectraal-analyse. Dit is een complexe wiskundige formule die wordt losgelaten op de R-R-intervallen en die de invloed van bijvoorbeeld de ademhaling en andere factoren weergeeft. Des te sterker de invloed van de ademhaling op het HRV, zichtbaar in het Spectrum, des te gezonder iemand is. Met de ademhaling ondersteun je de parasympaticus !

De spectraal-analyse is te vergelijken met een prisma dat ongebroken wit licht ontleedt in regenboogkleuren van verschillende golflengtes. Deze manier van analyseren wordt met name gebruikt voor het meten van mentale stress en voor de Vitaliteitstest.

Resultaten van de Vitaliteitstest

De vitaliteitstest beoordeelt de reactie van het hart– en vaatstels op de opgelegde orthostatische stress. Dit is de verandering van de bloeddruk door het zitten en staan tijdens de test. De normale reactie van het lichaam is vasoconstrictie van de perifere bloedvaten en een toename van de hartslag. Deze reactie voorkomt een verminderde zuurstof toevoer naar de hersenen bij het opstaan. Immers, als je gaat staan daalt de bloedstroom naar het hoofd wat snel gecompenseerd moet worden anders valt de test persoon flauw. Het programma berekend de snelheidsverandering van de hartslag en bloeddruk aanpassing. Op basis van deze berekening kan worden bepaalt hoe goed het hart en de bloedvaten zich aanpassen aan de veranderde situatie. Niet getrainde personen, mens met weinig fysieke activiteiten (immobilisatie) en mensen met overgewicht hebben een specifieke manier van aanpassen aan de opgelegde veranderende situaties (stress). De vitaliteitstest kan ook worden gebruikt voor het testen van mensen met een aandoening aan het hart –en vaatstelsel zoals een abnormale toename of afname van de bloeddruk, myocardiosclerose, verschillende vormen van myocardiopathy, hartinfarct, harttransplantatie en dergelijke. In al deze gevallen vormt de vitaliteitstest zeer belangrijke aanvullende (en voorspellende) informatie die kan worden gebruikt in combinatie met uitslagen van conventionele testen voor onderzoek naar het hart -en vaatstelsel. Vanuit het “gemiddelde cardiotachogram” en het frequentie spectrum worden de volgende coëfficiënten berekend:

Cardiale prestatieindex – Waarden van deze coëfficiënt lager dan 6 (in relatieve eenheden) zijn ongewenst en zijn niet alleen het resultaat van inadequate harttraining maar ook van andere processen die de intensiteit van het samentrekken van de hartspier beïnvloeden.

Vasculaire prestatieindex – Waarden van deze coëfficiënt lager dan 6 (in relatieve eenheden) zijn ongewenst en kunnen het resultaat zijn van verminderde sensibiliteit van de baroreceptoren (druksensoren in de grote slagaders, bijv. de aorta). De oorzaak hiervan is onder andere een toegenomen bloed druk of een beginnend stadium van slagaderverkalking.

Cardiovasculaire Trainingsindex – Dit is de globale (algemene) test van de mogelijkheid van de test persoon om reageren op de aangeboden orthostatische stress (staan-zitten om de 30 sec.). Een index lager dan 6 (in relatieve eenheden) zijn ongewenst en kunnen het resultaat zijn van immobilisatie, overgewicht, herstel na ziekte of gebreken en alle andere ziekten die de fysieke conditie van een persoon beïnvloeden.

Klik afbeelding aan voor vergroting

Een statisch belangrijke correlatie is aangetoond tussen de Vitaliteitstest resultaten en de fiets-ergometrische testen (bijv Åtrandtest) voor maximale inspanning controle. Normaal gesproken laten niet-getrainde personen een hartslag verandering zien: een snellere hartslag bij opstaan en afnemende hartslag na het zitten gaan (herstel periode). Het wiskundige algoritme waarop de vitaliteitstest is gebaseerd is het resultaat van een continu wetenschappelijk programma. Tijdens het programma zijn duizenden individuen onderzocht tijdens verschillende trainingsniveaus. Hierdoor is de betrouwbaarheid van de test uitslagen toegenomen en wordt de relatie tussen de verkregen uitslagen en het actuele gezondheidsrisico meetbaar. Het grote voordeel van de vitaliteitstest is dat het eenvoudiger, sneller en veiliger uit te voeren is dan andere vormen van testen, zoals fietsergometrie. Hierdoor is het product en de test uitermate geschikt voor grootschalige preventieve onderzoeken. Zijn de ongewenste testuitslagen gevaarlijk? Immobilisatie en overgewicht leiden tot verminderde fysieke training. Dit is een van de belangrijkste factoren voor een toegenomen gezondheidsrisico in termen van hart– en vaatproblemen en andere afwijkingen en ziekten.