Beschreibung und Evaluation eines Manuals für Herzratenvariabilitäts-Biofeedback bei der somatischen Belastungsstörung

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Beschreibung und Evaluation eines Manuals für Herzratenvariabilitäts-Biofeedback bei der somatischen Belastungsstörung
Originalarbeit / Research Article

                                                           Verhaltenstherapie                                                                      Received: October 5, 2021
                                                                                                                                                   Accepted: January 23, 2022
                                                           DOI: 10.1159/000522175                                                                  Published online: 4. März 2022

Beschreibung und Evaluation eines Manuals
für Herzratenvariabilitäts-Biofeedback bei der
somatischen Belastungsstörung
Laura Klewinghaus Alexandra Martin
Abteilung für Klinische Psychologie und Psychotherapie, Bergische Universität Wuppertal, Wuppertal, Deutschland

Schlüsselwörter                                                                               zeigt positive Effekte bei Patient*innen mit SBS. Die Hinzu-
Herzratenvariabilität · Biofeedback · Intervention ·                                          nahme des HRV-BF zu bestehenden Interventionen, z.B. Psy-
Somatische Belastungsstörung · Psychophysiologie                                              chotherapie, scheint vielversprechend.
                                                                                                                                                  © 2022 The Author(s).
                                                                                                                                                  Published by S. Karger AG, Basel

Zusammenfassung
Hintergrund: Herzratenvariabilitäts-Biofeedback (HRV-BF)                                       Presentation and Evaluation of a Manual for Heart
zeigt erste Wirksamkeitshinweise bei Depressionen, Angst-                                      Rate Variability Biofeedback in Somatic Symptom
störungen oder funktionellen somatischen Syndromen. Bei                                        Disorder
der somatischen Belastungsstörung (SBS) stehen diese noch
aus. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, eine neu entwi­
ckelte HRV-BF-Kurzintervention vorzustellen und die HRV                                        Keywords
detailliert zu analysieren sowie die Anwendbarkeit und Ak­                                     Heart rate variability · Biofeedback · Intervention ·
zeptanz bei der SBS zu überprüfen. Methoden: Analysiert                                        Somatic symptom disorder · Psychophysiology
wurden hier die Daten der Teilstichprobe einer randomisiert
kontrollierten Pilotstudie (22 Personen mit SBS nach DSM-5),
die ein HRV-BF über 4 Sitzungen erhielt. Erhoben wurden die                                    Abstract
HRV (SDNN: “standard deviation of the NN interval”, RMSSD:                                     Background: There is initial evidence for the efficacy of
“root mean square of successive differences between NN in-                                     heart rate variability biofeedback (HRV-BF) in depression,
terval”, LF: “low frequency”), die Bewertung und Akzeptanz                                     anxiety disorders and functional somatic syndromes. In
der Intervention auf subjektiver Ebene. Ergebnisse: HRV-                                       somatic symptom disorder (SSD) evidence is lacking. The
Analysen innerhalb der Therapiesitzungen zeigten, dass die                                     aim of the study was to describe a newly developed HRV-
Personen lernten, ihre HRV signifikant während der Biofeed-                                    BF brief intervention and to analyze HRV changes, and to
backeinheiten zu erhöhen und diese in Selbstregulations-                                       examine the applicability and acceptance in SSD. Meth-
phasen ohne Feedback aufrechtzuerhalten (SDNN, RMSSD,                                          ods: We analyzed the data of the subsample of a pilot ran-
LF: 5,7 ≤ Ft ≤ 11,1). Zudem zeigte sich eine Verbesserung der                                  domized controlled trial (22 subjects with SSD) who re-
HRV über die Sitzungen hinweg (SDNN). Die Intervention                                         ceived HRV-BF over 4 sessions. We assessed HRV (SDNN:
wurde durch die Mehrheit der Teilnehmer*innen sehr posi-                                       standard deviation of the NN interval, RMSSD: root mean
tiv bewertet (u.a. Zufriedenheit, Verbesserung der Stim-                                       square of successive differences between NN interval, LF:
mung und des körperlichen Befindens). Schlussfolgerun-                                         low frequency), and the subjective evaluation and accep-
gen: HRV-BF kann in 4 Sitzungen gut erlernt werden und                                         tance of the intervention. Results: HRV analyses within

Karger@karger.com      © 2022 The Author(s).                                                  Korrespondenz an:
www.karger.com/ver     Published by S. Karger AG, Basel                                       Laura Klewinghaus, klewinghaus @ uni-wuppertal.de
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Beschreibung und Evaluation eines Manuals für Herzratenvariabilitäts-Biofeedback bei der somatischen Belastungsstörung
therapy sessions showed that individuals learned to in-               flussen und wieder eine Kontrolle über ihre Körperfunk-
    crease their HRV significantly during biofeedback ses-                tionen zu erlernen. Neben den zuvor genannten Wirk-
    sions and were able to maintain it during self-regulation             mechanismen, ist anzunehmen, dass auch psychologische
    periods without feedback (SDNN, RMSSD, LF: 5.7 ≤ Ft ≤                 Lerneffekte wie eine Steigerung der Selbstwirksamkeit
    11.1). Moreover, HRV improved across sessions (SDNN).                 und Kontrollüberzeugungen bedeutend sind [Holroyd et
    The majority of participants rated the intervention very              al., 1984]. Beim HRV-BF im Speziellen werden den
    positively (e.g., satisfaction, improvement in mood and               Patient*innen die Herzrate und Atmung als Feedbacksi­
    physical well-being). Conclusions: HRV-BF can be learned              gnale rückgemeldet und mit einem Taktgeber die Atem-
    within 4 sessions and shows positive effects in patients              frequenz angezeigt, in der die Patient*innen atmen sol-
    with SSD. Adding HRV-BF to existing treatments, e.g. psy-             len. Sie sollen erlernen, ihre Herzrate durch die Atmung
    chotherapy, seems promising.        © 2022 The Author(s).             zu beeinflussen. Es werden zwei Arten des HRV-BF un-
                                       Published by S. Karger AG, Basel   terschieden: Entweder mit der Vorgabe von einer Atem-
                                                                          frequenz mit z.B. 6 Atemzügen pro Minute (0,1 Hz) oder
                                                                          als Resonanzfrequenzbiofeedback (RF-BF). Bei Letzteren
                                                                          hat die respiratorische Sinusarrhythmie eine zentrale
     Theoretischer Hintergrund                                            Rolle, die die rhythmischen Schwankungen der Herzrate
                                                                          durch die Atmung darstellt [Lehrer und Gevirtz, 2014].
    Die Herzratenvariabilität (HRV) kann als Index für                    Die HRV ist am höchsten, wenn Herzrate und Atmung
den Gesundheitszustand eines Individuums angesehen                        parallel verlaufen. Die Atemfrequenz, bei der die höchste
werden [Appelhans und Luecken, 2006]. Sie zeigt das                       Übereinstimmung der Herzrate und Atemfrequenz
Zusammenspiel der sympathischen und parasympathi­                         besteht, wird als Resonanzfrequenz (RF) bezeichnet.
schen Einflüsse auf die Herzrate an und kann als Mess-                    Beim RF-BF wird die individuelle RF eines*r Patient*in
größe für die Funktionalität des autonomen Nervensys-                     ermittelt und das Biofeedback damit durchgeführt. Es hat
tems betrachtet werden [Appelhans und Luecken, 2006].                     sich gezeigt, dass das HRV-BF auf Basis der individuell
Eine hohe HRV kennzeichnet, dass eine Person sich                         bestimmten RF zu besseren Ergebnissen führt als das
adaptiv und flexibel regulieren kann [Thayer et al., 2012].               Vorgehen mit fester Vorgabe der Atemfrequenz [Steffen
Eine niedrige HRV hingegen ist mit einer sympathovaga-                    et al., 2017]. Lehrer und Kollegen entwickelten zum RF-
len Dysbalance assoziiert und geht mit Erkrankungen                       BF ein Manual mit 10 Sitzungen und verkürzten dieses im
(z.B. Diabetes oder kardiovaskuläre Erkrankungen) und                     Verlauf auf 5 Sitzungen [Lehrer et al., 2000, 2013]. Evi-
einem erhöhten Mortalitätsrisiko einher [Appelhans und                    denz für die Wirksamkeit des HRV-BF und im Speziellen
Luecken, 2006; Thayer et al., 2012]. Neben dem körperli-                  des RF-BF liegt bei verschiedenen Störungen bereits vor
chen Wohlbefinden wird sie auch als Marker für emotio-                    [Lehrer et al., 2020]. Ein Review von Schmidt und Martin
nales Wohlbefinden und Emotionsregulation angesehen                       [2017] zeigte positive Effekte durch das HRV-BF sowohl
[Appelhans und Luecken, 2006; Mather und Thayer,                          bei körperlichen (u.a. kardiovaskuläre Störungen, funk-
2018]. Von Beauchaine und Thayer [2015] wird die HRV                      tionelle Syndrome) als auch psychischen (u.a. posttrau-
als transdiagnostischer Marker für Psychopathologie an-                   matische Belastungsstörung; Substanzabhängigkeit) Er-
gesehen. Meta-Analysen zeigten beispielsweise eine re-                    krankungen. Die Effekte des HRV-BF hinsichtlich so-
duzierte HRV bei depressiven Störungen und Angst-                         matoformer Störungen und der im DSM-5 eingeführten
störungen [Chalmers et al., 2014; Koch et al., 2019]. Auch                somatischen Belastungsstörung (SBS) sind jedoch bislang
bei anderen psychischen Störungen kann von einer au-                      nicht untersucht.
tonomen Dysbalance ausgegangen werden [Quintana et                            Die SBS ist gekennzeichnet durch eines oder mehrere
al., 2013; Sammito et al., 2015].                                         körperliche Symptome und geht mit psychobehavioralen
    Eine Interventionsmöglichkeit, die direkt an der sym-                 Auffälligkeiten (exzessive Gedanken, Verhalten und Ge-
pathovagalen Dysbalance ansetzt, indem die HRV erhöht                     fühle im Zusammenhang mit den körperlichen Be­
wird, stellt das HRV-Biofeedback (HRV-BF) dar [Lehrer                     schwerden) einher [APA, 2013]. Erste Studien legen auch
und Gevirtz, 2014]. Neben der Wiederherstellung der                       bei diesem Störungsbild eine verringerte HRV im Ver-
Regulationsfähigkeit des autonomen Nervensystems hat                      gleich zu gesunden Personen nahe [Cheng et al., 2020].
es positive Effekte auf den Vagusnerv und stimuliert                      Sowohl die Leitlinie für funktionelle Körperbeschwerden
entzündungshemmende Vorgänge [Lehrer und Gevirtz,                         [AWMF, 2018] als auch die Leitlinie zur Psychotherapie
2014]. Biofeedback ist eine Behandlungsmethode, bei der                   somatoformer Störungen [Martin et al., 2013] empfehlen
Körpersignale über einen Bildschirm den Patient*innen                     Biofeedback im Rahmen einer gestuften Behandlung.
zurückgemeldet werden, die mit der Psychopathologie                       Erste Studien legen positive Effekte des HRV-BF bei
assoziiert sind [Rief und Birbaumer, 2011]. Primär sollen                 funktionellen somatischen Syndromen (z.B. Reizdarm-
die Patient*innen lernen, ihre Körpersignale zu beein-                    syndrom, Fibromyalgie) oder Schmerzsyndromen (z.B.

2                      Verhaltenstherapie                                                    Klewinghaus/Martin
                       DOI: 10.1159/000522175
chronische Nackenschmerzen) in Form einer verbes-             sich die Fragestellungen auf die letzten beiden Sitzungen
serten Lebensqualität und einer Verringerung der Symp-        beziehen, in denen das klassische HRV-BF eingeübt wird.
tome nach der Intervention nahe [Ryan und Gevirtz,            Zudem wird überprüft, ob die Intervention übergeordnet
2004; Schmidt et al., 2012; Windthorst et al., 2017]. Auf-    zu einer Veränderung der HRV während der Ruhemes-
grund der angenommenen Parallelen der SBS mit funk-           sungen über die Sitzungen hinweg beiträgt. Die Akzep-
tionellen somatischen Syndromen und der zuvor be-             tanz der Intervention wird auf subjektiver Ebene über-
schriebenen Befunde ist anzunehmen, dass das HRV-BF           prüft.
auch für die SBS wirksam sein wird. Es lässt sich ver-
muten, dass es als Kurzintervention geeignet ist, da die
Kontrolle über die Körperfunktionen schnell erworben             Methode: Darstellung des Manuals
werden kann. Eine Studie konnte bereits nach einer HRV-
BF-Sitzung und vierwöchigem Training zu Hause eine                Aufbau und Konzept der Kurzintervention
Verbesserung der Symptomatik bei Personen mit post-               Die hier eingesetzte Kurzintervention eines HRV-BF
traumatischer Belastungsstörung erzielen [Schuman und         wurde in Anlehnung an das Manual zum RF-BF von Leh-
Killian, 2019]. Zudem berichteten Hassett et al. [2007],      rer et al. [2013] entwickelt und umfasst vier Sitzungen
dass Patient*innen mit Fibromyalgie lernen, ihre HRV          (siehe Online-Supplement-Material S1, verfügbar unter
während der Biofeedbacksitzungen zu erhöhen. Allge-           www.karger.com/doi/10.1159/000522175). Die Patient*innen
mein evaluieren nur wenige HRV-BF-Studien die Verän-          erhalten zum einen psychoedukative Informationen über
derung der HRV, ihre Anwendbarkeit sowie Benutzer-            das Störungsbild und zum anderen ein RF-BF, welches
akzeptanz.                                                    um Hausaufgaben mit einer App (siehe Abschnitt Sit-
   Eine HRV-BF-Kurzintervention bietet eine gute              zung 1) ergänzt wird. Im Folgenden werden die vier Sit-
Ergänzung zu einer kognitiv-verhaltenstherapeutischen         zungen jeweils beschrieben. Während der Trainingssit-
Psychotherapie [Lehrer, 2018]. Durch das HRV-BF kön-          zungen erfolgt zu Beginn eine kurze Rückschau auf die
nen physiologische Aspekte der psychischen Erkrankun-         vergangene Woche, und es werden die zu Hause durch-
gen wie z.B. SBS oder Panikstörung direkt angesprochen        geführten Übungen besprochen. Am Ende jeder Sitzung
werden. Entspannungsverfahren sind zwar schon gut in          erfolgt gemeinsam mit den Patient*innen eine Evaluation
der psychotherapeutischen Behandlung etabliert, spre­         der Sitzung mit möglichen Problemen und bemerkten
chen aber nur die sympathische Aktivierung an [Lehrer,        körperlichen Veränderungen während der Übungen.
2018]. Das HRV-BF hat den Vorteil, die autonome Ak-               Sitzung 1. In der ersten Sitzung liegt der Fokus auf der
tivität zu modulieren und wirkt über das parasympa­           Psychoedukation und auf der Bestimmung der Reso­
thische vagale System. Im Bereich der somatoformen            nanzfrequenz. Den Patient*innen wird eine Beschreibung
Störung bzw. SBS besteht die Notwendigkeit der Wei­           der HRV gegeben, und die Zusammenhänge zu ihren Be-
terentwicklung psychologischer Interventionen, da die         schwerden werden deutlich gemacht. Es wird auf Studi-
Effektstärken bestehender Interventionen nur klein bis        enbefunde verwiesen, die zeigen, dass die HRV ein Indi-
moderat sind [van Dessel et al., 2014] und Patient*innen      kator für den Gesundheitszustand ist und bei chroni­
oftmals lange (ca. 25 Jahre) benötigen, bis sie eine adä-     schen Schmerzen oder Körperbeschwerden herabgesetzt
quate Behandlung erhalten [Herzog et al., 2018]. Zusam-       sein kann. Den Patient*innen wird dann die respirato-
menfassend stellt HRV-BF eine vielversprechende The­          rische Sinusarrhythmie und das Rational des Biofeed-
rapiemöglichkeit dar, die aber noch weiterer Forschung        backs erklärt. Dies wird in das biopsychosoziale Modell
bedarf.                                                       [Engel, 1977], das an chronische Körperbeschwerden an-
   Die vorliegende Arbeit ist Teil einer randomisiert-        gepasst wurde, eingeordnet. Im zweiten Abschnitt der
kontrollierten Studie zur Wirksamkeit von HRV-BF bei          Sitzung werden den Patient*innen die Sensoren zur Ab­
SBS. Ziel des vorliegenden Artikels ist es, das entwickelte   leitung der Atmung (dehnungssensibler Atemgurt) und
Behandlungsmanual (HRV-BF als Kurzintervention mit            der Herzrate (3-Kanal-EKG) angelegt. Nach einer Adap-
4 Sitzungen) genauer darzustellen und in seiner Anwend-       tationsphase (etwa 2 min), erfolgt eine Ruhemessung
barkeit und Akzeptanz am Störungsbild der SBS zu über-        (etwa 5 min), um die Ausgangswerte zu bestimmen. Die
prüfen. Zum einen soll überprüft werden, ob die Per-          Patient*innen sollen dafür eine entspannte Körperhal-
sonen während der Trainingssitzungen das Prinzip des          tung einnehmen und in Ruhe atmen. Der nächste Teil der
HRV-BF erlernen, indem die physiologischen Veränder-          Sitzung dient der Bestimmung der RF (die höchste Über­
ungen detailliert betrachtet werden. Dabei wird eine Stei-    einstimmung der Herzrate und Atemfrequenz). Den
gerung der HRV im Verlauf der Biofeedbacksitzung an-          Patient*innen werden die verschiedenen Kurven (Herz-
genommen. In der ersten und zweiten Sitzung liegt der         rate, Atemkurve, Hilfslinie/Taktgeber) am Bildschirm
Fokus vor allem auf der Bestimmung der Resonanzfre-           erklärt. Danach werden die Patient*innen instruiert, in
quenz und der Einübung von Atemtechniken, so dass             fünf verschiedenen Atemfrequenzen zu atmen, wobei ein

Herzratenvariabilitäts-Biofeedback bei der                    Verhaltenstherapie                                        3
somatischen Belastungsstörung                                 DOI: 10.1159/000522175
Taktgeber der Orientierung dient: ”Atmen Sie nun in der       dabei anwenden. Hierzu wird zum Einstieg der Taktgeber
Frequenz, wie es der Taktgeber vorgibt. Atmen Sie ein,        mit der RF noch eingeblendet (Biofeedback mit Taktge-
wenn die Linie hochgeht und aus, wenn die Linie wieder        ber; BF-T), jedoch nach 5 min Übungszeit ausgeblendet
runtergeht.“ Der*die Therapeut*in weist darauf hin, dass      und die Übung wird für weitere 5 min fortgeführt (Bio-
die Patient*innen nicht zu tief einatmen sollen, um Symp-     feedback ohne Taktgeber; BF-1). Während der Sitzung
tome der Hyperventilation zu vermeiden. Den                   achtet der*die Therapeut*in auf die Atmung der
Patient*innen werden nacheinander die fünf verschie-          Patient*innen und gibt Hinweise, falls die Herzrate und
denen Atemfrequenzen 6 Atemzüge pro Minute (breath            Atmung nicht im Einklang sind. Das HRV-BF ohne
per minute, bpm), 5,5, 5, 4,5 und 6,5 bpm für jeweils 4       ­Taktgeber wird weitere zwei Mal für 5 min (Biofeedback
min vorgegeben und mit 1 min Pause gewechselt. Bis zur         ohne Taktgeber; BF-2 & BF-3) wiederholt. Die Übung
nächsten Sitzung wird dann die RF anhand verschiede­-          wird mit einer Selbstregulationsphase (SR) von zwei Mi-
ner HRV-Parameter (Peak bei 0,1 Hz; maximale Low-fre-          nuten beendet. Während der Selbstregulationsphase wird
quency-Power (LF)) bestimmt. Im Anschluss an die Sit-          der Bildschirm ausgestellt und die Patient*innen werden
zung wird den Patient*innen die Hausaufgabe erklärt, in        gebeten, die Atmung aufrechtzuerhalten ohne dass sie ein
der die Patient*innen mit Hilfe einer App ”Breathball“         Feedbacksignal erhalten.
(https://breathball.com) zweimal täglich für 10 min at-           Sitzung 4. Die letzte Sitzung dient der Wiederholung
men sollen. Die Hausaufgaben dienen dazu, das Erlernte         des Biofeedbacks aus Sitzung drei. Auch hier erfolgt eine
in den Alltag zu übertragen. Die App besitzt einen indi-       Wiederholung der Atemtechniken, sowie des Biofeed-
viduell einstellbaren visuellen Taktgeber für die Atemfre-     backs mit Taktgeber (BF-T). Danach erfolgen zwei
quenz, aber ohne Biofeedback- und Protokollfunktion.           Übungsblöcke von je fünf Minuten, in denen das Biofeed-
Als Einstieg für die oftmals ungewohnte langsame At-           back ohne Taktgeber geübt wird (Biofeedback ohne
mung wird dieser Taktgeber nach der ersten Sitzung auf         Taktgeber; BF-2 und BF-3). Die Selbstregulationsphase
6 bpm eingestellt und nach der zweiten Sitzung, wenn die       (SR) schließt auch hier wieder an die letzte Übungseinheit
RF bestimmt wurde, auf diese angepasst. Zudem werden           an und umfasst diesmal 5 min. Am Ende wird das Trai­
die Patient*innen angeleitet, einen Protokollbogen zur         ning besprochen, sowie evaluiert und den Patient*innen
Dokumentation der Hausaufgaben zu führen, in denen             erklärt, dass das Fortführen der Übungen auch nach der
sie notieren, wann und wie lange sie die Übungen durch-        Kurzintervention wichtig ist. Zur Verbesserung des
geführt haben und reflektieren, wie sie diese erlebt haben.    Transfers erhalten die Patient*innen ein Arbeitsblatt, auf
   Sitzung 2. Diese Sitzung dient der Feinabstimmung           dem sie sich Erfahrungen sowie Perspektiven der zukünf­
der RF und der Einführung verschiedener Atemtechni­            tigen Umsetzung der gelernten Übungen notieren.
ken. Zu Beginn werden die Patient*innen gebeten, in der
bislang ermittelten RF mit Taktgeber wie in der vorheri-
gen Sitzung zu atmen. Zudem erfolgt das Atmen in einem           Methode: Überprüfung der Anwendbarkeit der
halben Atemzug mehr und weniger als der RF. Auch hier            Intervention
erfolgt das Atmen für 4 min mit jeweils 1 min Pause. Die
RF wird während der Sitzung final bestimmt und im wei­           Ablauf
teren Verlauf als Taktgeber eingestellt. Der zweite Ab-          Die vorliegende Arbeit stellt eine Teilanalyse einer
schnitt der Sitzung dient der Erklärung der Lippenbrem-       randomisiert kontrollierten Pilotstudie dar, deren
senatmung und der tiefen Bauchatmung. Zunächst                Hauptergebnisse insbesondere zum Zwischengruppen-
werden die Techniken ohne den Einsatz des Biofeedbacks        vergleich einer anderen Publikation zu entnehmen sind
kurz geübt. Im Anschluss erfolgt nacheinander der Ein-        [Klewinghaus und Martin, eingereicht]. Die Rekrutie­
satz der Techniken mit der ermittelten RF anhand der          rung der Teilnehmer*innen erfolgte in Arzt- und Physio-
Rückmeldung auf dem Bildschirm. Der*die Therapeut*in          therapiepraxen, Schmerz-Kliniken, der Universitätsam-
achtet während der Sitzung auf die korrekte Durchfüh-         bulanz für Psychotherapie der Bergischen Universität
rung der Atemtechnik und Atemfrequenz und unter­              Wuppertal sowie durch Zeitungsartikel, soziale Medien
stützt ggf. die Patient*innen. Am Ende der Sitzung wird       und Annoncen. Folgende Einschlusskriterien wurden
den Patient*innen ihre RF mitgeteilt, damit sie nun in        vorausgesetzt: 1. das Vorliegen einer somatischen Belas-
dieser Frequenz täglich üben.                                 tungsstörung nach DSM-5, 2. mindestens zwei Symp-
   Sitzung 3. In der dritten Sitzung wird das klassische      tombereiche, 3. Alter 18–65 Jahre. Ausschlusskriterien
Biofeedback eingeführt. Zu Beginn werden die Atem-            der Studie waren aufgrund bekannter Effekte auf die
techniken der letzten Sitzung wiederholt und mögliche         HRV folgende: Herzschrittmacher, akute Herzer-
Probleme besprochen. Danach wird den Patient*innen            krankung, keine stabile Dosierung der Herz- und Psycho-
erklärt, dass sie die HRV erhöhen können, indem sie im        pharmaka-Medikation (letzte 4 Wochen), BMI >35, Dia-
Einklang mit der Herzrate atmen und die Atemtechniken         betes, Rheuma oder psychotische Symptome in der

4                   Verhaltenstherapie                                            Klewinghaus/Martin
                    DOI: 10.1159/000522175
Abb. 1. Flussdiagramm für die HRV-BF-
Interventionsgruppe.

Vorgeschichte. Zu Beginn erfolgte mit interessierten Per-   Stichprobe der HRV-BF-Intervention betrachtet. Die
sonen ein Screening am Telefon, in dem erste Ein-           Studie wurde im Deutschen Register Klinischer Studien
schlusskriterien überprüft und Informationen zur Studie     (DRKS00017099) registriert, und es liegt ein positives
gegeben wurden. Geeignete Personen wurden dann in die       Ethikvotum der Ethikkommission der Bergischen Uni-
Räume der Universität Wuppertal eingeladen. Die Per-        versität Wuppertal (MS/BBL 190327) vor.
sonen wurden über die Ziele und den Ablauf der Studie
aufgeklärt und gaben ihr schriftliches Einverständnis. Es       Stichprobe
erfolgte eine diagnostische Abklärung mit einem Inter-          Im Erhebungszeitraum von März 2019 bis Februar
view für die SBS angelehnt an die Kriterien des DSM-5       2021 wurden 50 Personen randomisiert auf die beiden
[Toussaint et al., 2019], sowie eine Abklärung von Ko-      Interventionsarme HRV-BF und autogenes Training ver-
morbiditäten mit dem halbstrukturierten Interview           teilt. In der vorliegenden Arbeit wird nur die Teilstich-
Mini-Dips für DSM-5 [Margraf und Cwik, 2017]. Ge­           probe betrachtet, die das HRV-BF absolvierte. Diese star-
eignete Personen wurden im Rahmen der Pilotstudie ran-      teten mit n = 24, und n = 22 Personen schlossen die In-
domisiert in Blöcken (random.org) auf eine der Interven-    tervention ab. Abbildung 1 ist das detaillierte
tionsbedingungen (HRV-BF oder autogenes Training)           Flussdiagramm für die HRV-BF-Gruppe zu entnehmen.
zugeteilt und erhielten einmal wöchentlich eine Interven-
tionssitzung. In der vorliegenden Arbeit wird nur die

Herzratenvariabilitäts-Biofeedback bei der                  Verhaltenstherapie                                     5
somatischen Belastungsstörung                               DOI: 10.1159/000522175
Messinstrumente                                           mit den Biofeedbackeinheiten (BF) und der Selbstregula-
    Für die vorliegende Studie sind sowohl psychophy­         tionsphase (SR) in den HRV-Parametern verglichen. Zu-
siologische Maße (HRV) als auch die subjektive Akzep-         dem wurden messwiederholte ANOVAs für die Ruhemes-
tanz und Zufriedenheit mit der Intervention von Inte­         sungen (BL) über die vier Sitzungen hinweg berechnet.
resse. Jede Sitzung wurde vor und nach der Intervention       Das Signifikanzniveau wurde auf p = 0,5 gesetzt und hin-
die HRV als Ruhemessung (Baseline, BL) für 5 min und          sichtlich der Post-hoc-Tests Bonferroni korrigiert.
im Verlauf während der Trainingssitzungen (BF-T, BF-1,        Bezüglich der Häufigkeiten des Evaluationsfragebogens
BF-2, BF-3, SR) erhoben. Die Erfassung erfolgte mittels       wurden die Antwortmöglichkeiten ”ziemlich“, ”stark“
eines 3-Kanal-EKG (1024 Abtastrate) mit dem NEXUS-4           und ”sehr stark“ für eine übersichtlichere Darstellung ku-
mit der Software BioTrace Version 2018A1 (Mind Media          muliert berichtet und als Zustimmung gewertet.
BV). Eine Elektrode wurde unter den linken Rippenbo-
gen und eine am Ende des rechten Schlüsselbeins plat­
ziert. Die Erdungs-Elektrode wurde an der Außenseite            Ergebnisse
des rechten Arms befestigt. EKG-Rohdaten wurden ex-
trahiert und mithilfe der Software Kubios [Tarvainen et          Stichprobenbeschreibung
al., 2014] analysiert. Die Sitzungsdaten wurden segmen-          Die 22 Personen der HRV-BF-Intervention waren im
tiert und nach automatischer Artefaktkorrekur durch           Mittel 45,2 Jahre alt (SD = 13,3) und zu 80% weiblich. Die
Kubios zusätzlich visuell überprüft. Berechnet wurden         Mehrheit (57,2%) war berufstätig, 19% in Ausbildung
sowohl zeit- (SDNN, “standard deviation of the NN in-         und 23,8% erwerbsunfähig oder arbeitslos. Die meisten
terval”; RMSSD, “root mean square of successive differ-       Personen waren verheiratet oder in einer Partnerschaft
ences between NN interval”) als auch frequenzbasierte         (57,2%), 19% waren ledig, sowie 23,8% geschieden. Die
(LF) HRV-Parameter. Ein dehnungssensibler Atemgurt            Symptomatik der SBS bestand bei den Personen im Mittel
mit einer Abtastrate von 32 Stichproben pro Minute            8,9 Jahre (SD = 9,4). Der Summenscore des SOMS-7 lag
diente der Erfassung der Atemfrequenz.                        im Mittel bei 29,1 (SD = 15,9). Die Mehrheit der
    Zur Erfassung der Akzeptanz und Zufriedenheit wurde       Patient*innen war arbeitsfähig (85,7%), und 28,6% wie-
ein Evaluationsfragebogen, orientiert an Schmidt und          sen eine Komorbidität mit einer weiteren psychischen
Martin [2015], entwickelt, der den Umgang mit den kör-        Störung auf.
perlichen Symptomen, das Befinden, die Stimmung, das
Stressempfinden, die Zufriedenheit mit der Intervention,         Objektive Anwendbarkeit
die Fortführung im Alltag und Nebenwirkungen auf einer           HRV-Analysen innerhalb der Sitzungen. Überprüft
5-Punkt-Likert-Skala (keine bis volle Zustimmung) er-         werden sollte die Annahme einer Steigerung der HRV-
fasst (siehe Online-Supplement-Material S2). Diese Erhe-      Parameter in den letzten beiden Sitzungen von der
bung erfolgte eine Woche nach der letzten Sitzung in den      Ruhemessung zu den Biofeedbackeinheiten und der
Räumen der Universität Wuppertal im Online-Format.            Selbstregulationsphase. Die deskriptiven Daten und Test-
    Zur Erfassung multidimensionaler Therapieergeb-           statistiken der ANOVA sind Tabelle 1, die Post-hoc-
nisse wurden neben dem Screening für somatoforme              Analysen Tabelle 2 zu entnehmen. Zur dritten Train-
Störungen [SOMS-7T; Rief und Hiller, 2008] weitere            ingssitzung zeigten sich signifikante Zeiteffekte für die
störungsspezifische Variablen sowie psychobehaviorale         HRV-Parameter SDNN, RMSSD und LF (p-Werte
Aspekte und Folgen der Erkrankung gemäß den Emp-
Tabelle 1. HRV-Parameter der Messphasen der dritten und vierten Interventionssitzung mit ANOVA-Teststatistiken (n = 20)

                     BL              BF-T                BF-1            BF-2              BF-3           SR              ANOVA-Teststatistik
                     M (SD)          M (SD)              M (SD)          M (SD)            M (SD)         M (SD)

RMSSD, ms T3         25,57 (13,02)   35,06 (15,78) 34,35 (17,48)         37,39 (20,26)     39,46 (22,85) 36,61 (20,53)    Ft(1,8, 33,4) = 7,8, p < 0,001, η2 = 0,29
          T4         28,19 (12,97)   36,42 (14,08)                       36,97 (13,24)     38,80 (14,06) 38,33 (18,54)    Ft(2,0, 38,2) = 5,7, p < 0,001, η2 = 0,23

SDNN, ms     T3      33,06 (14,80)   61,39 (27,04) 56,31 (26,39)         60,04 (29,51)     61,92 (31,80) 57,01 (29,96)    Ft(2,3, 44,3) = 14,3, p < 0,001, η2 = 0,43
             T4      40,66 (17,65)   59,23 (23,19)                       59,17 (20,50)     60,66 (20,69) 59,81 (24,88)    Ft(2,7, 50,9) = 11,1, p < 0,001, η2 = 0,37

LF, %        T3      63,38 (19,11)   89,59 (5,86)        88,30 (10,35)   89,99 (5,36)      87,97 (6,76)   85,41 (9,81)    Ft(2,1, 39,7) = 23,1, p < 0,001, η2 = 0,55
             T4      73,56 (19,21)   86,73 (9,64)                        89,12 (6,98)      90,52 (6,25)   84,20 (16,09)   Ft(1,8, 34,3) = 8,1, p < 0,001, η2 = 0,30

     M, Mittelwert; SD, Standardabweichung; BL, Ruhemessung; BF-T, Biofeedback mit Taktgeber; BF-1, Biofeedback 1; BF-2, Biofeedback 2; BF-3, Biofeedback 3;
SR, Selbstregulationsphase; T3, 3. Therapiesitzung; T4, 4. Therapiesitzung; SDNN, “standard deviation of the NN interval”; RMSSD, “root mean square of successive
differences between NN interval”; LF, Low-frequency-Bereich.

                           Tabelle 2. Teststatistiken der Kontrastanalysen zur dritten und vierten HRV-BF-Sitzung (n = 20)

                                                                  Baseline vs. Biofeedback-Phasen                     Biofeedback-Phasen vs.
                                                                                                                      Selbstregulationsphase

                           RMSSD, ms                T3            Ft(1, 19) = 13,4, p < 0,001, η2 = 0,41              Ft(1, 19) = 0,09, p = 0,77, η2 = 0,00
                                                    T4            Ft(1, 19) = 26,9, p < 0,001, η2 = 0,59              Ft(1, 19) = 0,11, p = 0,75, η2 = 0,00
                           SDNN, ms                 T3            Ft(1, 19) = 24,9, p < 0,001, η2 = 0,57              Ft(1, 19) = 0,57, p = 0,45, η2 = 0,03
                                                    T4            Ft(1, 19) = 27,2, p < 0,001, η2 = 0,59              Ft(1, 19) = 0,00, p = 0,97, η2 = 0,00
                           LF, %                    T3            Ft(1, 19) = 36,5, p
Abb. 2. Ergebnisse der HRV-Analysen
zum Verlauf innerhalb einer Biofeedback-
sitzung (a zeigt Mittelwerte und Standard-
abweichungen des RMSSD zur dritten Bio-
feedbacksitzung) und über die Interven-
tion hinweg (b zeigt Mittelwerte und
Standardabweichungen des SDNN der
Baseline über die Sitzungen hinweg). BL,
Baseline; BF-T, Biofeedback mit Taktge-
ber; BF-2, BF-3, Biofeedbackeinheiten 2
und 3 (mit Feedback); SR, Selbstregula-
tionsphase.

Abb. 3. Subjektive Verbesserung im kör-
perlichen Befinden und im Umgang mit
den körperlichen Beschwerden durch
HRV-BF nach Abschluss der Intervention
(Angaben in relativen Häufigkeiten).

8                     Verhaltenstherapie       Klewinghaus/Martin
                      DOI: 10.1159/000522175
finden 72,7%. Insgesamt 90,9% der Teilnehmer*innen           Empfinden, sowie dass sie einen besseren Umgang mit
gaben an, dass sie das Training auch nach dem Studi-         ihren körperlichen Symptomen erreicht hatten. Vor dem
enende im Alltag fortführen wollen.                          Hintergrund einer Stichprobe mit stark chronifizierten
                                                             körperlichen Beschwerden ist dies beachtlich und deutet
                                                             auf eine gute Wirksamkeit hin. Insgesamt ist Biofeedback
   Diskussion                                                eine Methode, die sehr gut von den Patient*innen akzep-
                                                             tiert wird [Rief und Birbaumer, 2011].
    Die HRV als Maß der Funktionalität des autonomen             Die vorliegende Arbeit hat als erste eine Kurzinterven-
Nervensystems scheint bei der SBS herabgesetzt zu sein       tion in Form eines HRV-BF bei Personen mit einer SBS
[Cheng et al., 2020]. Das HRV-BF bietet hier als Interven-   als Teil einer randomisiert-kontrollierten Pilotstudie un-
tion die Möglichkeit der direkten Stimulation des au-        tersucht. Das Biofeedback kann schnell erlernt werden
tonomen Nervensystems [Lehrer und Gevirtz, 2014]. Vor        und zeigt zudem sowohl subjektive als auch physiolo-
allem im Bereich der SBS erscheint die Weiterentwick-        gische Verbesserungen unmittelbar (eine Woche) nach
lung psychologischer Interventionen aufgrund nur ge­         Therapieende. Die hier präsentierten Ergebnisse zu den
ringer Effektstärken notwendig. Ziel der Studie war es da-   physiologischen Veränderungen zwischen einzelnen Be-
her, die Anwendbarkeit einer neu entwickelten Kurz­          handlungssitzungen und -phasen basieren rein auf den
zeitintervention in Form eines HRV-BF zu überprüfen.         Daten der Biofeedbackgruppe ohne Kontrollgruppe. Für
    Die Ergebnisse zeigen erwartungsgemäß eine Verän-        die weiteren Ergebnisse, differenziert für verschiedene
derung der HRV-Parameter im Rahmen des Resonanz-             Bereiche der Symptomatik und der Ruhe-HRV von The­
frequenztrainings sowohl während als auch über die Sit-      rapiebeginn zu -ende im Vergleich zu einer alternativen
zungen hinweg sowie eine hohe Zufriedenheit mit der          aktiven Therapie, verweisen wir auf die Arbeit von Kle­
vermittelten Technik. Die Personen waren innerhalb der       winghaus und Martin [eingereicht].
Trainingssitzungen in der Lage, die Technik anzuwen-             Durch das hier entwickelte Biofeedback-Manual kam
den. Dies zeigte sich durch eine signifikante Steigerung     es sowohl zu einer Symptomreduktion als auch Verbesse-
der HRV-Parameter SDNN, RMSSD und LF von der                 rung der psychobehavioralen Komponenten (exzessive
Ruhemessung zu den Biofeedbackeinheiten mit großen           Gedanken, Gefühle, Verhalten) der SBS [Klewinghaus
Effektstärken. Der Anstieg des LF ist damit zu erklären,     und Martin, 2021]. Die hier dargestellten Ergebnisse er-
dass während einer sehr langsamen Atmung der Vagus-          lauben jedoch nicht zu beurteilen, ob die erzielten subjek-
nerv stimuliert wird [Kromenacker et al., 2018]. Außer-      tiven oder physiologischen Effekte positiver ausfallen als
dem ist eine Steigerung des LF mit einer Stimulierung des    bei der Anwendung einer anderen Intervention. Stärke
Baroreflexes assoziiert [Lehrer et al., 2003]. Wie von uns   der Studie ist die detaillierte Analyse der HRV in zeit- und
erwartet wurde, lernten die Personen, die Technik des        frequenzbasierten Parametern mit sehr sorgfältiger Arte-
RF-BF zu verinnerlichen und konnten diese in der             faktkontrolle. Zudem repräsentiert die Stichprobe das
Selbstregulationsphase aufrechterhalten. Dies zeigte sich    Krankheitsbild der SBS durch eine lange Beschwerdedau-
durch nahezu unveränderte Werte in der HRV im Ver-           er sowie einer hohen Rate an Komorbiditäten gut. Neben
gleich der Biofeedback-Phasen mit Rückmeldung und            den Stärken weist die Studie auch Limitationen auf. Auch
der Selbstregulationsphase, in der weder eine sichtbare      wenn die Stichprobengröße im Vergleich zu vorherigen
Rückmeldung der HRV noch der Taktgeber als Hilfsmit-         Studien groß ist, ist die statistische Power begrenzt. Somit
tel zur Atmungssteuerung gegeben waren. Die Daten            konnte der Einfluss möglicher weiterer Variablen, die mit
weisen darauf hin, dass die Techniken der Selbstregula-      der HRV in Verbindung stehen, nicht kontrolliert werden.
tion bereits in der dritten Sitzung erlernt waren. Diese     Demnach wären in Zukunft Studien mit größeren Stich-
Ergebnisse stimmen mit den Ergebnissen von Lehrer et         proben wünschenswert. Zudem muss noch gezeigt
al. [2013] überein, dass die Selbstkontrolltechniken         werden, ob die Ergebnisse unmittelbar nach Thera-
schnell erworben werden können. Bei den physiologi­          pieende auch nach längerer Anwendung in einer Nach-
schen Parametern zeigt sich über die Ruhemessungen           beobachtung stabil bleiben. Ermutigend ist, dass die Be-
hinweg noch kein einstimmiges Bild, da sich die Verän-       reitschaft, das Training auch nach Studienende im Alltag
derung nur in einem Parameter (SDNN) statistisch sig-        fortführen zu wollen, mit 90,9% Zustimmung sehr hoch
nifikant zeigte. In dem weiteren Indikator (RMSSD) zeig-     liegt.
te sich der Anstieg über die Sitzungen hinweg als Trend.         Gemäß den hier dargestellten Studienergebnissen,
    Hinsichtlich der subjektiven Rückmeldung der Per-        bietet das HRV-BF zum einen eine Möglichkeit des nie-
sonen ergab sich zusammenfassend eine hohe Zufrieden-        derschwelligen Therapieangebots in der gestuften Ver­
heit und Akzeptanz. Nach nur vier Sitzungen berichteten      sorgung und zum anderen eine Ergänzung zu einer Psy-
die Personen eine positive Auswirkung auf ihre Stim-         chotherapie. Personen könnten orientiert an der S3-
mung, das Stressempfinden sowie auf das körperliche          Leitlinie für funktionelle Körperbeschwerden ein

Herzratenvariabilitäts-Biofeedback bei der                   Verhaltenstherapie                                        9
somatischen Belastungsstörung                                DOI: 10.1159/000522175
niederschwelliges Angebot in der erweiterten Versorgung                           Ethische Aspekte
erhalten, um eine weitere Chronifizierung zu minimieren
                                                                                 Ein positives Ethikvotum der Ethikkommission der Bergischen
und frühzeitig an den Beschwerden anzusetzen [AWMF,                           Universität Wuppertal liegt vor (MS/BBL 190327). Die ethischen
2018]. Zudem bietet das Biofeedback in der multimodalen                       Standards der Deklaration von Helsinki in ihrer erweiterten Form
Behandlung eine Möglichkeit, Psychotherapie um die                            wurden eingehalten. Die Patient*innen gaben ihre schriftliche
physiologische Ebene zu ergänzen. Vor allem Patient*innen,                    Einwilligung zur Studienteilnahme und Publikation.
die ein sehr somatisch geprägtes Krankheitsverständnis ha-
ben, können so über das Biofeedback einen Zugang zur
Psychotherapie erhalten [Nanke und Rief, 2004]. Caldwell                          Interessenskonflikt
und Steffen [2018] zeigten, dass die Hinzunahme von HRV-
                                                                                 Die vorliegende Arbeit ist Teil der Dissertation von Laura
BF zu einer Psychotherapie im Vergleich zu Psychotherapie                     Klewinghaus. Laura Klewinghaus erhielt Honorar für einen Work-
alleine bei Personen mit einer “Major Depression” zu einer                    shop zum Biofeedback als Teil der postgradualen Weiterbildung
stärkeren Verbesserung in der Symptomatik und zu einem                        in kognitiver Verhaltenstherapie. Alexandra Martin erhielt Ho­
Anstieg in der HRV führte.                                                    norare für Workshops zum Biofeedback und kognitiver Ver-
    Ausgehend davon, dass die Personen eine positive                          haltenstherapie bei somatoformen Störungen und als Editor der
                                                                              Zeitschrift Psychotherapeut.
Auswirkung auf ihre Stimmung und das Stressempfinden
berichteten, lässt sich annehmen, dass das Biofeedback-
protokoll auch bei anderen Störungsbildern wie z.B. de-
                                                                                  Finanzielle Unterstützung
pressiven Störungen gut einsetzbar scheint. Dies zeigen
auch bereits vorherige Studien, die eine gute Wirksam-                            Die Forschung erhielt keine finanzielle Unterstützung.
keit auf die Depressivität durch HRV-BF nachweisen
konnten [Karavidas et al., 2007; Pinter et al., 2019].
    In Zukunft wird es interessant sein, den Mehrwert des                         Autorenmitwirkung
Biofeedbacks bei der Ergänzung zur Psychotherapie zu
untersuchen, so wie bei Caldwell und Steffen [2018] mit                          Die Konzeptualisierung der vorliegenden Studie erfolgte durch
                                                                              L.K. und A.M. L.K. analysierte und interpretierte die Ergebnisse.
vielversprechenden Ergebnissen bei Personen mit “Major
                                                                              Alle Autorinnen diskutierten die Ergebnisse. L.K. erstellte das
Depression”.                                                                  Manuskript mit Beiträgen und Überarbeitung von A.M.

     Hinweis
                                                                                  Datenverfügbarkeit
   Materialien zur Intervention (Informationsblätter und Proto-
kollbogen) können bei den Autor*innen angefragt werden.                          Die Daten, auf die die Ergebnisse der Studie beruhen, können
                                                                              beim entsprechenden Autor mit Begründung angefragt werden.

     Dank
    Wir danken MSc Louisa Langhoff, MSc Jana Doormann, MSc
Elisabeth Kusber und BSc Ulrike Klau für ihre Hilfe bei der Re­
krutierung und Durchführung der Studie.

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                                                                                                           ache. J Consult Clin Psychol. 1984;52:1039–53.

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