Stress im Unterricht messen – was der Takt des Herzens verrät

Die präziseste Art, die HRV zu erheben, stellt das Elektrokardiogramm (EKG) dar, da es die elektrischen Impulse des Herzens genau aufzeichnet. Der zeitliche Abstand zwischen den R-Zacken ist exakt bestimmbar. Anhand dieser Daten können verschiedene Parameter wie der RMSSD-Wert (Root Mean Square of Successive Differences; mittlere Abweichung der RR-Intervalle) und der SDNN-Wert (Standard Deviation of Normal-to-Normal intervals) abgeleitet werden, die als wichtige Indikatoren für körperliche Stressreaktionen dienen. Dieser Goldstandard ist in Schulen jedoch aufgrund mangelnder Geräte meist nicht umsetzbar.

Ein weiteres Verfahren stellt die Photoplethysmographie (PPG) dar. PPG-Sensoren, wie sie in vielen tragbaren Geräten (etwa Smartphones, Tablets) verwendet werden, können die Pulswellen kontinuierlich aufzeichnen. Ein typisches PPG-Gerät besteht aus einer LED, die Licht auf die Haut abstrahlt (Taschenlampe beim Smartphone), und einem Fotodetektor (Kamera beim Smartphone), der das reflektierte oder durchgelassene Licht misst. Wenn das Herz Blut durch die Blutgefäße pumpt, ändert sich die Menge des reflektierten Lichts aufgrund der veränderten Blutmenge im Gewebe. Diese Veränderungen werden vom PPG-Sensor erfasst und in ein elektrisches Signal umgewandelt, das die Pulswellenform widerspiegelt. Durch die Analyse der Pulswellen ist es ebenfalls möglich, die Zeitabstände zwischen den Herzschlägen zu erfassen und die HRV zu berechnen.

Obwohl das EKG präzisere Daten liefert, bietet die PPG eine praktikable Lösung für den schulischen Einsatz und wird zum Teil auch für klinische Studien genutzt. Die Erfassung der Daten und die Berechnung der HRV übernehmen kostenlose Apps wie „Varia – Measure Pulse & HRV“. Hierdurch können Schüler:innen mit ihrem Smartphone oder ihrem Tablet Einblicke in den Stresszustand ihres Körpers erhalten.