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Schlafanalyse mit Tools – Von Apps bis Smartwatches

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Digitale Tools zur Schlafanalyse sind allgegenwärtig. Jedes aktuelle Smartphone verfügt bereits über vorinstallierte Health- und Sleep-Apps. Doch welche Messverfahren sind gut und welche sind ungenau? Was gibt es bei der Anschaffung zu beachten? Der folgende Artikel gibt einen Überblick.

Wie kann man den Schlaf analysieren?

Der medizinische Goldstandard ist und bleibt die Polysomnographie (PSG). Umgangssprachlich auch als „Schlaflabor“ bezeichnet, ist dieses aus unterschiedlichsten Messparametern bestehende Setup, die genaueste Möglichkeit unseren Schlaf zu analysieren. Dabei werden Gehirnströme, der Sauerstoffgehalt im Blut, die Herzfrequenz, die Atmung und die Augen- sowie Beinbewegungen im Verlauf der gesamten Nacht aufgezeichnet. Allerdings sind Aufwand und Kosten sehr hoch, zu dem ist das Schlafen mit Kabeln und Sensoren in einer „fremden“ Umgebung nicht gerade angenehm.

Wenn medizinisch notwendig führt allerdings kein Weg daran vorbei. Für den alltäglichen Bedarf erfreuen sich in den letzten Jahren die sogenannten Wearables, Smartwatches, Apps, etc. zu nehmend an Beliebtheit. Grob einteilen lassen sich die Schlafhelfer in zwei Gruppen:

  • Gadgets, die nur messen, aber selbst keine Veränderung des Schlafs bewirken;
  • Gadgets, die den Schlaf im Hinblick auf verschiedene Merkmale zu verändern suchen.

Tracking-Apps beziehungsweise Schlaftracker zur Schlafanalyse

Wie funktioniert ein Schlaftracker?

Diese Software beziehungsweise Geräte sollen die Schlafphasen erkennen und dokumentieren. Damit dies gelingt, zeichnen sie folgende Parameter auf: die Bewegungen im Schlaf per Beschleunigungssensor, die Geräusche per Mikrofon und die Herzfrequenz per Pulssensor am Handgelenk oder am Brustgurt. Mittels dieser Daten lässt sich bereits nach dem Aufwachen ablesen, wann und wie lange die einzelnen Schlafphasen dauern. Doch kann solch ein Tracking tatsächlich die Untersuchung im Schlaflabor ersetzen? Nein, das kann sie natürlich nicht, denn dort werden neben vielen physiologischen Parametern wie Blutdruck, Herzfrequenz auch Hirnströme mittels einer Elektroenzephalografie (EEG) gemessen.

Was bringen Tracking-Apps?

Bei sorgsamem Gebrauch können diese Apps und Technologien jedoch Schlafprobleme aufdecken. So kann der Nutzer bei exakter Betrachtung einen Zusammenhang zwischen bestimmten Verhaltensweisen wie Koffein- oder Alkoholgenuss und ihren physiologischen Auswirkungen wie Unruhe, Schnarchen, atypischem Herzfrequenzverlauf finden.

Allerdings kann eine sehr starke Beschäftigung mit dem Thema Tracking gerade bei vorhandenen Schlafstörungen den Erfolgsdruck noch zusätzlich ansteigen lassen. Die Folge: Ein besserer, tieferer, festerer und längerer Schlaf soll mittels Technologien geradezu erzwungen werden. Und Druck ist – wie jede Art der psychischen Belastung – Gift für die Erholung und somit auch für den Schlaf. Auch die ständige Abhängigkeit von Technik macht es für die Menschen schwierig, die sowieso nur schwer Abstand von ihren mobilen Endgeräten nehmen können.

Es ist durchaus diffizil, sich für oder gegen Tracking-Apps und Schlaftracker zur Schlafanalyse auszusprechen. Letztendlich ist es eine Frage der individuellen Vorlieben und der Bereitschaft, sich damit zu beschäftigen, wenngleich beim Kauf Wert auf die Qualität der Datenerhebung und -verarbeitung sowie der komfortablen Handhabung gelegt werden sollte. Der beste Maßstab zur Beurteilung der Schlafqualität ist jedoch immer das eigene Empfinden.

Wie funktioniert die Schlafanalyse mit Wearables und Smartwatches?

Am populärsten sind bei den Wearables die bekannten Fitness-Armbänder und natürlich Smartwatches. Am Tag ermitteln diese Geräte, wie viel wir uns bewegen, und errechnen daraus, zumeist ungenau, wie viele Kalorien wir umgesetzt haben. In der Nacht können sie anhand der eingebauten »Bewegungssensoren« ermitteln, ob wir schlafen oder wach sind. Doch das ist noch nicht alles. Der Funktionsumgang dieser Wearables variiert, genauso wie ihr Preis. Es gibt Modelle, die nicht nur die Herzfrequenz messen und aufzeichnen, sondern auch die Herzratenvariabilität. Dieser Wert kann – richtig interpretiert – als Indikator für die Erholung dienen und kann sogar Indizien für kommende Infekte liefern. Bei drohenden Infekten messen wir schon ein bis zwei Tage vorher eine Erhöhung des Ruhepulses um etwa 10 Schläge und ein Absinken der Herzratenvariabilität.

Diese Parameter und weitere können den Informationsgehalt und die Präzision der Schlafqualität optimieren – vorausgesetzt sie werden richtig interpretiert. Und darüber entscheidet die »künstliche Intelligenz« des »dahinterliegenden« Algorithmus. Alle erfassten und gemessenen Daten werden in der zugehörigen App zur Schlafanalyse synchronisiert, aufgearbeitet und anschließend visualisiert. So kann sich der Nutzer des Wearables ansehen, wie aktiv er wirklich war und wie lange er in welchem Zustand geschlafen hat.

Wie genau ist die Schlafanalyse von Smartwatches und Wearables?

Die Präzision der Wearables und Smartwatches, die die Aktivität und Regeneration mittels Accelerometrie und Photoplethysmographie − also Bewegung und Herzfrequenz – ermitteln, wird immer besser. Zwar entstehen tagsüber bei intensiven Bewegungen nach wie vor Artefakte (Messfehler), die »wertige« Analysen nicht möglich machen. In Ruhe nimmt die Genauigkeit allerdings deutlich zu.

Welche Smartwatch hat die beste Schlafanalyse?

Wer sich ein Wearable kaufen möchte, sollte sich zunächst darüber informieren, welche Technologie und welche Sensoren integriert sind. Allerdings sind nicht nur die verwendeten Mess-Methoden, sondern auch die gezielte Auswahl der Algorithmen für die Auswertungen und damit die Aussagekraft der Schlaf- und Regenerationsanalysen entscheidend. Der User sollte immer in der Lage sein, trotz automatischer Datenerfassung bestimmte Werte wie Start- und Stopp-Zeiten händisch noch verändern zu können.

Tipp: In der Praxis zeigt sich, dass Nutzer ein Wearable dauerhaft akzeptieren, wenn es angenehm zu tragen, einfach in der Handhabung und seine Messmethode wenig invasiv ist.

Smartwatches und Armbänder sind zwar nicht hundertprozentig genau, liefern aber im Dauergebrauch wertvolle Erkenntnisse.

Medizinisch genaue Messungen des Schlafs

Wie bereits erwähnt ist der Goldstandard für die medizinische Schlafanalyse die Polysomnographie. Die Polysomnographie wird zur Diagnostik von krankhaften Schlafstörungen eingesetzt. Solch eine Untersuchung konzentriert sich hauptsächlich auf die Diagnose der Atemaussetzer in der Nacht (auch obstruktive Schlafapnoe genannt).

Eine Alternative für professionelle Schlafanalysen stellen EKG Sensoren dar. Hier werden die Herzfrequenz, die Atemfrequenz und die Bewegungen des Körpers mittels EKG und Accelerometer analysiert. Der Vorteil dieses Verfahrens liegt in seiner Mobilität. Ein winziger Rekorder, der kleiner ist als ein Autoschlüssel und nur 18 Gramm wiegt, wird mittels eines Elektrodenpflasters zentral auf der Brust befestigt. Durch diese Technologie ist die Messung nicht nur sehr anwenderfreundlich sowie alltagstauglich, sondern bezieht auch die Belastungen des Tages mit in die Auswertung ein. Die Messungen können so bequem im eigenen Schlafzimmer durchgeführt und die Zusammenhänge zwischen den Schlafgewohnheiten und dem Alltag analysieren werden.

Was ist Photoplethysmographie – PPG?

Die Messung per Photoplethysmographie (das Verfahren, welches die allermeisten Wearables, Smartwatches und Fitnessarmbänder einsetzen) funktioniert über Infrarotstrahlung. Ein bestimmtes Hautareal, wie das Handgelenk, wird mit einer Wellenlänge von 800 bis 1000 nm bestrahlt. Die Absorption beziehungsweise Reflexion des Infrarotlichts erkennt Intensitätsschwankungen des Blutstroms, berechnet das Intervall zwischen den Herzschlägen und leitet auf diese Weise den Puls und die Herzratenvariabilität ab. Das Hämoglobin im Blut absorbiert die Infrarotstrahlen stärker als das restliche Gewebe. Nimmt der Blutstrom ab, steigt hingegen die Reflexion des Infrarotlichtes an.

Während Wearables wie zum Beispiel die Apple Watch oder die Schlaftracker von Garmin oder Whoop die erhobenen Daten mittels der Photoplethysmographie (PPG) ermitteln, wendet das Nambaya-Messgerät eine andere Messmethode an – das EKG (Elektrokardiogramm).

Wie unterschieden sich PPG und EKG?

Das EKG hebt sich besonders in Sachen Genauigkeit deutlich vom PPG ab. Das liegt vor allem daran, dass das Blut in unseren Gefäßen nicht in einem konstanten Schwall fließt, sondern mehr oder weniger vor sich hin blubbert. Die Berechnung der Herzratenvariabiliät ist daher per PPG eher ein Durchschnittswert. Die Datenqualität eines EKG-Messgeräts ist demzufolge um ein Vielfaches höher und detailgetreuer. Welche Art von Messerhebung man wählt, ist immer davon abhängig, welche Werte man für eine Standortbestimmung oder Schlafberatung heranziehen möchte.

Sensoren fürs Bett: Smart Pillows und intelligente Matratzen

Smart Pillows sind analog zu Smartwatches sogenannte »intelligente und digitale Kopfkissen«. Eingenäht ins Kissen sind wenige Quadratzentimeter große Sensoren, die das Schlafen vermessen (sollen). Während sich nachts auf das Kissen gekuschelt wird, zeichnen diese Sensoren alle wichtigen Parameter der Nacht auf. Je nach Konstruktion besitzt solch ein Smart Pillow auch ein Mikrofon, um die Schnarchgeräusche aufzunehmen beziehungsweise zu tracken, und Lautsprecher, die sowohl beim Einschlafen als auch beim Aufwachen geeignete Musik spielen können.

Die dazugehörige Smartphone-App teilt dem Besitzer des Kopfkissens dann morgens die wichtigen Details zum Schlaf und Schlafverhalten mit und gibt Antworten auf Schlafphasen, Bewegung, Wachzeiten, Schnarchen etc. Im Laufe mehrerer Wochen kann sich so nicht nur die Schlafqualität verbessern, sondern auch eventuelle Ursachen von Schlafstörungen identifiziert werden.

Intelligente Matratzen beziehungsweise spezielle Sensoren, die unter der Matratze befestigt werden, nutzen dieselben Technologie wie die Smart Pillows, bedienen sich aber vielfach noch der Ballistokardiographie. Diese ist eine Technik zur graphischen Darstellung sich wiederholender Bewegungen des menschlichen Körpers, die durch den plötzlichen Ausstoß von Blut in die großen Gefäße bei jedem Herzschlag entstehen. Nach einer umfangreichen Forschungsarbeit von Dr. Isaac Starr konnte zum ersten Mal gezeigt werden, dass die Auswirkungen der wichtigsten Herzfehlfunktionen auch durch die Beobachtung und Analyse dieser Signale identifiziert werden können. Die Aufzeichnungen der Ballistokardiographie können auch helfen, einen Schlafzyklus abzubilden.

Was bringen Schlaf-Apps?

Sie sind außer Konkurrenz, denn sie messen nichts. Dennoch können diese Apps, aus den Stores von Google und Apple, das Schlafen erleichtern.

Einerseits gibt es sinnvolle Tools, mit deren Hilfe sich die Bildschirmhelligkeit und -farbe von Smartphones und Tablets regulieren lässt. Dabei wird der Blauanteil der Displayfarbe reduziert. Das blaue Licht unterdrückt nämlich die für das rasche und ruhige Einschlafen so wichtige Melatoninproduktion. Es gaukelt uns stattdessen vor, es sei noch nicht so spät.

Andererseits lassen sich auch Apps finden, die »aktiv« dabei helfen können, das Einschlafen zu erleichtern. Dazu zählen beispielsweise Anwendungen zum Stressabbau, zu mehr Achtsamkeit im Alltag sowie solche, die bei der aktiven Entspannung unterstützen. Zu finden sind diese unter den genannten Stichworten sowie auch unter Meditationen, Yoga-Kurse, Fantasiereisen, autogenes Training oder auch Entspannungsmusik. Da der Markt sehr groß ist, helfen eventuell die Erfahrungen und Einschätzungen anderer Nutzer. Aus Sicht der Autoren sind headspace und primedmind interessant und können weiterhelfen.

Unsere Autoren

André AlesiAndré Alesi ist Geschäftsführer des Instituts für Schlaf und Regeneration im baden-württembergischen Schramberg. Als Schlaf- und Regenerationsexperte betreut er Spitzensportler sowie Privat- und Geschäftskunden. Seit über 15 Jahren gestalten André Alesi und sein Team Schlafräume, entwickeln Produktlösungen und verhelfen Menschen zu einem besseren Schlafumfeld.

Lutz GraumannDr. Lutz Graumann ist Arzt für Sportmedizin, Ernährungsmedizin und Chirotherapie. Seine Schwerpunkte liegen in der Förderung und Steigerung der individuellen Leistungsfähigkeit. Aufgrund seiner vielfachen Teilnahme an Forschungsprogrammen in den USA, Kanada und Europa wird er als Kapazität im Bereich Performance Medicine und Functional Training wahrgenommen.

Unser Buch zum Thema „Richtig schlafen“: Geschrieben von unseren Trainingsworldexperten!

Endlich richtig ausgeschlafen – Bewährte Konzepte für gute Nächte

Tipps zum EinschlafenWas raubt uns eigentlich den Schlaf? Alkohol, Essen, Stress, anstrengender Sport, Koffein, Elekrosmog, schlechtes Raumklima…

Dies sind nur einige dieser gemeinen Schlafräuber, die uns oft schon – ohne dass wir es bewusst merken – weit vor dem Zubettgehen begegnen. Wie wir ihnen bewusst und entschlossen entgegentreten können, erklären zwei renommierte Schlaf- und Regenerationsexperten anhand vieler individueller Beispiele in diesem praxisorientierten Ratgeber.

So gibt es ganz unterschiedliche Ansätze, die eigene Schlafqualität zu verbessern: von kleinen Helferlein und Tools über eine entspannungsfördernde Schlafzimmereinrichtung bis hin zu spezieller Ernährung sowie präventivem Stressmanagement.

Plus: ein Selbsttest, anhand dessen jeder ganz individuell ermitteln kann, was ihm in puncto Schlaf besonders wichtig ist.

Sie können das Buch hier bestellen

 

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Über den Autor

Trainingsworld

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