Wie misst Oura die Atemfrequenz?

Möchtest du mehr über die Atemfrequenz in Oura erfahren? In diesem Artikel geht es darum, wie Oura diesen Wert misst, wie du Veränderungen in deiner Atemfrequenz deuten kannst und wie genau unsere Methode ist.

Wie Oura die Atemfrequenz misst

Die in der Oura-App angezeigte Atemfrequenz gibt an, wie viele Atemzüge du in der vergangenen Nacht im Durchschnitt pro Minute gemacht hast. Diesen Wert findest du in der Tagesformansicht Icon_Readiness.png und in den Trends Icon_Trends.png

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Oura schätzt die Atemfrequenz in Ruhe anhand der minütlichen Veränderungen deiner nächtlichen Herzfrequenz. Diese Berechnung ist möglich, weil dein Herz und deine Lunge durch die respiratorische Sinusarrhythmie eng miteinander verbunden sind. Diese Beziehung basiert auf Folgendem:

  •  Wenn du einatmest, erhöht sich deine Herzfrequenz.
  •  Wenn du ausatmest, verlangsamt sich deine Herzfrequenz.

Mit den PPG-Sensoren im seinem Inneren misst dein Oura-Ring die Pulswellenform jedes deiner Herzschläge genau. So kann er auch den Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Herzschlägen in Millisekunden korrekt messen. Dieser Abstand wird auch als R-R-Intervall (RR) bezeichnet. Die R-R-Intervalle sind die Bausteine der Herzfrequenzvariabilität (HFV), die dir vielleicht ein Begriff ist.

Durch das Aufzeichnen der RR-Werte im Verlauf einer Nacht zeichnet sich allmählich ein „Auf- und Abwärtsmuster“ ab, das in der folgenden Abbildung beispielhaft dargestellt ist.

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Im Gegensatz zu der zuvor beschriebenen Beziehung durch die respiratorische Sinusarrhythmie signalisiert eine Abnahme der RR-Werte, dass du einatmest. Wenn die RR-Werte steigen, bedeutet das, dass du ausatmest. Jeweils ein Anstieg und eine Abnahme, die in der Darstellung der RR-Werte beieinander liegen, entsprechen einem Atemzug (sie sehen wie Gipfel einer Bergkette aus). Da jeder Gipfel in der Darstellung einem Atemzug entspricht, kann durch die Messung der Häufigkeit dieses Musters pro Minute während der Nacht deine durchschnittliche Atemfrequenz bestimmt werden.

Deine Atemfrequenz deuten

Die durchschnittliche Atemfrequenz eines gesunden Erwachsenen liegt bei 12 bis 20 Atemzügen pro Minute. Von Nacht zu Nacht ändert sie sich in der Regel nur geringfügig (+/– 1 bis 2 Atemzüge pro Minute). Das liegt daran, dass die Menge an Sauerstoff, die du in Ruhe brauchst, ungefähr konstant bleibt, was die Atemfrequenz zu einer sehr stabilen Messgröße macht. Wenn deine Atemfrequenz um mehr als zwei Atemzüge pro Minute von deinem Durchschnitt abweicht (wie im folgenden Beispiel gezeigt), solltest du das im Auge behalten.

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Wichtig: Die Atemfrequenz ist individuell unterschiedlich. Daher solltest du Veränderungen nur in Bezug zu deinem eigenen Basiswert setzen und nicht zu Daten anderer Personen. Wenn du deine durchschnittliche Atemfrequenz sowie deine typischerweise in Oura angezeigten Schwankungen kennst, siehst du, ob eine Veränderung außerhalb deiner normalen Werte liegt.

Wenn deine Atemfrequenz gegenüber deinem Basiswert erhöht ist, kann dies ein Zeichen für körperliche Belastung sein.

Folgendes kann die Ursache eines Anstiegs der Atemfrequenz sein:

  •  Der Körper kämpft gegen eine latente Erkrankung: Die Atemfrequenz steigt in der Regel bei erhöhter Herzfrequenz und verringerter Herzfrequenzvariabilität durch eine sich anbahnende Erkrankung. Wenn du mit einer Atemwegsinfektion kämpfst (z. B. Bronchitis), hat der Anstieg der Atemfrequenz mit der vorübergehenden Schädigung der Lunge zu tun. Da diese Art von Infektion oft die Zellen beeinträchtigt, die für den Gasaustausch zwischen der Luft und deiner Lunge zuständig sind, ist der Sauerstoff- und CO2-Austausch unter diesen Umständen natürlich weniger effizient. Dies führt zu einer erhöhten Atemfrequenz, um die Minderfunktion auszugleichen.
  •  Luftqualität oder Höhenlagen: Bei einer schlechten Luftqualität muss dein Körper härter arbeiten, um deinem Körper die überlebenswichtige Menge an Sauerstoff zuzuführen. Das liegt daran, dass mit jedem Atemzug weniger Sauerstoff aufgenommen wird als in einer Umgebung mit höherer Luftqualität. Du musst also mehr Atemzüge pro Minute machen, um deinen Körper zu versorgen. Da der Sauerstoffgehalt der Luft in höheren Lagen geringer ist, steigt deine Atemfrequenz auch mit zunehmender Höhe an, weil dein Körper weniger Sauerstoff pro Atemzug aufnimmt.
  •  Langfristige Atemprobleme: Starkes Schnarchen, Husten und übermäßige Bewegung können den stetigen Rhythmus der R-R-Intervalle stören, die zur Schätzung der Atemfrequenz herangezogen werden. Dadurch kann es zu gelegentlichen Abweichungen in deinen Daten kommen, vor allem, wenn einer der oben genannten Umstände häufiger auf dich zutrifft.
  •  Intensive sportliche Betätigung: Ein intensives Training mit Schwerpunkt auf muskulärer Ausdauer oder anaerober Fitness (z. B. HIIT), kann dazu führen, dass die Atemfrequenz nach der Trainingseinheit noch etwa 20 bis 40 Minuten erhöht bleibt. Das solltest du bedenken, wenn du spät am Tag (also nicht lange vor dem Schlafengehen) eine anspruchsvolle Trainingseinheit absolvieren möchtest.
  •  Innere Unruhe: Starke innere Unruhe geht mit einer erhöhten Atemfrequenz und unregelmäßigen Atemmustern einher.
  •  Hormonelle Veränderungen: Bei Frauen variiert die Atemfrequenz tendenziell stärker, da die Phasen des Menstruationszyklus die Atemfrequenz beeinflussen. Die Atmung ist zu Beginn des Zyklus langsamer (Follikelphase) und gegen Ende beschleunigt (Lutealphase).
  •  Raumtemperatur beim Schlafen: Wenn es dir in deinem Schlafzimmer nachts zu heiß oder zu kalt wird, kann sich deine Atemfrequenz verändern, da dein Körper mehr arbeitet, um diese Temperaturextreme auszugleichen. In beiden Fällen wirst du wahrscheinlich einen leichten Anstieg deiner Atemfrequenz feststellen.

Die Genauigkeit der Oura-Atemfrequenzmessung

Bei einer Analyse im Auftrag unseres Teams für Datenwissenschaft wurde die von Oura mit Hilfe der Photoplethysmographie (PPG) ermittelte Atemfrequenz mit einer vom Elektrokardiogramm (EKG) abgeleiteten Methode verglichen. Das Ergebnis: Der Oura-Ring wies eine Genauigkeit von +/- 1 Atemzug pro Minute während der gesamten Nacht auf.

Ein Elektrokardiogramm ist ein medizinischer Test, der die elektrische Aktivität des Herzens misst. Da es schwierig ist, die Atmung ohne invasive Messgeräte zu messen, ist die aus dem EKG abgeleitete Atemfrequenz eine bewährte Methode, die in der medizinischen Forschung häufig verwendet wird und sich als sehr zuverlässig erwiesen hat.

Die Ergebnisse der Studie, die bei 43 gesunden, jungen Erwachsenen beobachtet wurden, gelten für alle Atemfrequenzbereiche – von hoch (>20) bis niedrig (<14). Daher ist der Oura-Ring ein wirksames Instrument zur Messung der durchschnittlichen nächtlichen Atemfrequenz, das der EKG-Methode ebenbürtig ist.

Mehr über die Studie, die in Zusammenarbeit mit der Duke-NUS Medical School und der National University of Singapore durchgeführt wurde, kannst du hier lesen.

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