Variabilità del battito cardiaco(HRV) (viene utilizzata anche l'abbreviazione - variabilità della frequenza cardiaca - HRV) è una branca della cardiologia in rapido sviluppo, in cui le possibilità dei metodi computazionali sono pienamente realizzate. Questa direzione è stata in gran parte avviata dal lavoro pionieristico di un noto ricercatore russo RM Baevsky nel campo della medicina spaziale, che per la prima volta ha introdotto nella pratica una serie di indicatori complessi che caratterizzano il funzionamento di vari sistemi regolatori del corpo. Attualmente, la standardizzazione nel campo della variabilità della frequenza cardiaca viene effettuata da un gruppo di lavoro della Società europea di cardiologia e della Società nordamericana di stimolazione ed elettrofisiologia.

La variabilità è la variabilità di vari parametri, inclusa la frequenza cardiaca, in risposta all'influenza di qualsiasi fattore, esterno o interno.

Variabilità della frequenza cardiaca e costruzione di un cardiointervallogramma

Il cuore è idealmente in grado di rispondere ai minimi cambiamenti nei bisogni di numerosi organi e sistemi. L'analisi variazionale del ritmo cardiaco consente di quantificare e differenziare il grado di tensione o tono delle divisioni simpatiche e parasimpatiche del SNA. Viene valutata la loro interazione in vari stati funzionali, così come le attività dei sottosistemi che controllano il lavoro di vari organi. Pertanto, il programma massimo di questa direzione è lo sviluppo di metodi computazionali e analitici per la diagnostica complessa del corpo secondo la dinamica del ritmo cardiaco.

I metodi HRV non sono destinati alla diagnosi di patologie cliniche. I mezzi tradizionali di analisi visiva e di misurazione funzionano bene lì. Il vantaggio di questo metodo è la capacità di rilevare le deviazioni più sottili nell'attività cardiaca. Pertanto, il suo utilizzo è particolarmente efficace per valutare le capacità funzionali complessive del corpo. Così come le deviazioni precoci che, in assenza della necessaria prevenzione, si trasformano gradualmente in gravi malattie. La tecnica HRV è ampiamente utilizzata in molte applicazioni pratiche indipendenti. In particolare, nel monitoraggio Holter e nella valutazione della forma fisica degli atleti. E anche in altre professioni associate a un aumento dello stress fisico e psicologico.

Il materiale di partenza per l'analisi della variabilità della frequenza cardiaca sono brevi registrazioni ECG a canale singolo (secondo lo standard della North American Society for Stimulation and Electrophysiology, si distinguono registrazioni a breve termine - 5 minuti e a lungo termine - 24 ore) , eseguito in uno stato calmo, rilassato o durante i test funzionali. Nella prima fase, secondo tale registrazione, vengono calcolati successivi cardiointervalli (CI), come punti di riferimento (limite) di cui vengono utilizzati i denti R, come i più pronunciati e stabili. Il metodo si basa sul riconoscimento e la misurazione degli intervalli di tempo tra le onde R dell'ECG (intervalli R-R) (Fig. 1) , costruzione di serie dinamiche di cardiointervalli - cardiointervalogramma e successiva analisi delle serie numeriche ottenute mediante vari metodi matematici.

Riso. 1. Il principio di costruzione di un cardiointervalogramma (il ritmogramma è contrassegnato da una linea liscia sul grafico inferiore), dove t è il valore dell'intervallo RR in millisecondi e n è il numero (numero) dell'intervallo RR.

Metodi di analisi

I metodi di analisi HRV sono generalmente raggruppati nelle seguenti quattro sezioni principali:

• cardiointervalografia;
• pulsometria variazionale;
• analisi spettrale;
• ritmografia di correlazione.

Principio del metodo: l'analisi HRV è un metodo completo per valutare lo stato dei meccanismi di regolazione delle funzioni fisiologiche nel corpo umano, in particolare l'attività complessiva dei meccanismi regolatori, la regolazione neuroumorale del cuore, la relazione tra il simpatico e divisioni parasimpatiche del sistema nervoso autonomo.

Due anelli di controllo

Esistono due circuiti di regolazione della frequenza cardiaca: centrale e autonomo con diretto e feedback.

Strutture funzionanti circuito autonomo regolazione sono: nodo del seno, nervi vago e loro nuclei nel midollo allungato. Il circuito autonomo è essenzialmente il circuito della regolazione parasimpatica del sistema nervoso autonomo a riposo. Vari carichi sul corpo richiedono l'inclusione di un circuito di regolazione centrale nel processo di controllo della frequenza cardiaca. In questo caso, si verifica uno spostamento dell'omeostasi autonomica nella direzione della predominanza della regolazione nervosa simpatica.

Ciclo di regolazione centrale la frequenza cardiaca è un complesso sistema multilivello di regolazione neuroumorale delle funzioni fisiologiche:

1° livello fornisce l'interazione dell'organismo con l'ambiente esterno. Include il sistema nervoso centrale, compresi i meccanismi corticali di regolazione. Coordina l'attività di tutti i sistemi del corpo secondo l'influenza dei fattori ambientali.

2° livello interagisce con diversi sistemi del corpo. Il ruolo principale è svolto dai centri vegetativi superiori (sistema ipotalamo-ipofisario), che forniscono l'omeostasi ormonale-vegetativa.

3° livello fornisce l'omeostasi intrasistemica in vari sistemi corporei, in particolare nel sistema cardiorespiratorio. Qui i centri nervosi subcorticali svolgono un ruolo di primo piano. In particolare il centro vasomotore, che ha un effetto stimolante o deprimente sul cuore attraverso le fibre dei nervi simpatici.

Riso. 2. Meccanismi di regolazione del ritmo cardiaco (nella figura PSNS - sistema nervoso parasimpatico).

L'analisi HRV viene utilizzata per valutare la regolazione autonomica della frequenza cardiaca in persone apparentemente sane al fine di identificare le loro capacità adattative e pazienti con varie patologie sistema cardiovascolare e il sistema nervoso autonomo. In particolare, per prevenire l'infarto del miocardio.

Analisi matematica della variabilità della frequenza cardiaca

L'analisi matematica della variabilità della frequenza cardiaca include l'uso di metodi statistici, metodi di pulsometria variazionale e il metodo spettrale.

1. Metodi statistici

Sulla base delle serie dinamiche iniziali degli intervalli R-R, vengono calcolate le seguenti caratteristiche statistiche:

— RRNN- aspettativa matematica (M) - il valore medio della durata dell'intervallo R-R, ha la minor variabilità tra tutti gli indicatori della frequenza cardiaca, in quanto è uno dei parametri più omeostatici del corpo; caratterizza la regolazione umorale;

— SDNN(ms) - deviazione standard (RMS), è uno dei principali indicatori della variabilità delle risorse umane; caratterizza la regolazione vagale;

— RMSSD(ms) - differenza quadratica media tra la durata degli intervalli R-R adiacenti, è una misura dell'HRV con una breve durata dei cicli;

— €50(%) - la proporzione di intervalli R-R sinusali adiacenti che differiscono di oltre 50 ms. È un riflesso dell'aritmia sinusale associata alla respirazione;

— CV- coefficiente di variazione (CV), CV=RMS / M x 100, in senso fisiologico non differisce dalla deviazione standard, ma è un indicatore normalizzato dalla frequenza cardiaca.

2. Metodo di pulsometria variazionale

— Mo- modalità: l'intervallo dei valori più comuni degli intervalli cardio. Solitamente si prende come moda il valore iniziale dell'intervallo in cui si nota il maggior numero di intervalli R-R. A volte viene presa la metà dell'intervallo. La modalità indica il livello più probabile di funzionamento del sistema circolatorio (più precisamente il nodo del seno) e, con processi sufficientemente stazionari, coincide con l'aspettativa matematica. Nei processi transitori, il valore M-Mo può essere una misura condizionale di non stazionarietà. E il valore di Mo indica il livello di funzionamento dominante in questo processo;

— Amo— ampiezza della modalità — il numero di cardiointervalli che rientrano nell'intervallo della modalità (in %). L'entità dell'ampiezza della modalità dipende dall'influenza della divisione simpatica del sistema nervoso autonomo e riflette il grado di centralizzazione del controllo della frequenza cardiaca;

— DX- intervallo variazionale (VR), DX=RRMAXx-RRMIN - l'ampiezza massima delle fluttuazioni dei valori dell'intervallo cardio, determinata dalla differenza tra la durata massima e minima del cardiociclo. L'intervallo di variazione riflette l'effetto totale della regolazione del ritmo da parte del sistema nervoso autonomo, che è ampiamente associato allo stato della divisione parasimpatica del sistema nervoso autonomo. Tuttavia, in determinate condizioni, con un'ampiezza significativa delle onde lente, l'intervallo di variazione dipende in misura maggiore dallo stato dei centri nervosi sottocorticali che dal tono del sistema parasimpatico;

— CERCA.VERT— indicatore vegetativo di ritmo. CERCA.VERT \u003d 1 / (Lu x BP); consente di giudicare l'equilibrio vegetativo dal punto di vista della valutazione dell'attività del circuito autonomo di regolazione. Maggiore è questa attività, ad es. minore è il valore del CM, più l'equilibrio vegetativo è spostato verso la predominanza del reparto parasimpatico;

— INè l'indice di tensione dei sistemi regolatori [Baevsky R.M., 1974]. IN \u003d AMo / (2VR x Mo), riflette il grado di centralizzazione del controllo della frequenza cardiaca. Minore è il valore IN, maggiore è l'attività della divisione parasimpatica e del circuito autonomo. Maggiore è il valore di IN, maggiore è l'attività del reparto simpatico e il grado di centralizzazione del controllo della frequenza cardiaca.

Negli adulti sani, i valori medi della pulsometria variazionale sono: Mo - 0,80 ± 0,04 sec.; AMo, 43,0 ± 0,9%; VR — 0,21 ± 0,01 sec. IN in individui ben sviluppati fisicamente varia da 80 a 140 unità convenzionali.

3. Metodo spettrale per l'analisi HRV

Nell'analisi della struttura ondulatoria del cardiointervalogramma si distingue l'azione di tre sistemi regolatori: le divisioni simpatiche e parasimpatiche del sistema nervoso autonomo e l'azione del sistema nervoso centrale, che influenzano la variabilità della frequenza cardiaca.

L'uso dell'analisi spettrale consente di quantificare le varie componenti di frequenza delle fluttuazioni del ritmo cardiaco e di rappresentare visivamente graficamente i rapporti delle diverse componenti del ritmo cardiaco, riflettendo l'attività di alcune parti del meccanismo di regolazione. Esistono tre componenti spettrali principali (vedere la figura sopra):

— HF(s - onde) - onde respiratorie o onde veloci (T = 2,5-6,6 sec., v = 0,15-0,4 Hz.), riflettono i processi di respirazione e altri tipi di attività parasimpatica, sono contrassegnati sullo spettrogramma in verde ;

— LF(m - onde) - onde lente del 1° ordine (MBI) o onde medie (T=10-30sec., v=0.04-0.15 Hz) sono associate all'attività simpatica (principalmente del centro vasomotorio), segnate sullo spettrogramma in rosso ;

— VLF(l - onde) - onde lente dell'II ordine (MBII) o onde lente (T> 30sec., v<0.04Гц) - разного рода медленные гуморально-метаболические влияния, на спектрограмме отмечены in blu .

L'analisi spettrale determina la potenza totale di tutti i componenti dello spettro ( TR). Viene anche determinata la potenza totale assoluta per ciascuno dei componenti. In questo caso, TP è definito come la somma delle potenze nelle bande HF, LF e VLF.

Tutti i parametri di cui sopra si riflettono nella relazione su.

Come analizzare matematicamente la variabilità della frequenza cardiaca

Per informazioni su come i farmaci influenzano la variabilità della frequenza cardiaca, vedere Nota "Influenza delle droghe sulla variabilità della frequenza cardiaca.

È meglio registrare i risultati in una tabella e confrontarli con i valori normali. Quindi, i dati ottenuti vengono valutati e viene fatta una conclusione sullo stato del sistema nervoso autonomo, l'influenza dei circuiti autonomi e di regolazione centrale e le capacità adattative del soggetto.

Tabella "Variabilità della frequenza cardiaca".

Lo studio è stato condotto in posizione (sdraiata/seduta).

Durata in min.___________. Il numero totale di intervalli R-R ___________. HR:________

Parametro		Paziente		Parametro		Paziente
Indicatori di analisi dei tempi				Indicatori di analisi spettrale
R-R min (ms)	700			TR (ms 2)	3105±1018
R-R max (ms)	900			VLF (ms 2)	1267±200
RRNN (ms)	800±56			LF (ms 2)	1170±416
SDNN (ms)	110±35			HF (ms 2)	668±203
RMSSD (ms)	64±6			LFnu, %	64±10
CV (%)	5-7			HFnu, %	36±10
Indici Baevsky				Struttura dello spettro
Am o (%)	30-50			%VLF	20-50
CERCA.VERT	3-10			%LF	20-50
IN	30-200			%HF	15-45

Valori dell'indice di stress Baevsky (IN):

Pazienti che hanno una condizione angoscia offerto di sottoporsi a formazione su

35920 0

Lo studio della variabilità della frequenza cardiaca (HRV) è iniziato nel 1965 quando i ricercatori Hon e Lee hanno notato che l'angoscia fetale era preceduta da intervalli alternati tra i battiti cardiaci prima che si verificasse qualsiasi cambiamento percepibile nella frequenza cardiaca. Solo 12 anni dopo, Wolf et al. hanno trovato un'associazione di maggior rischio di morte nei pazienti con IM con ridotta HRV. I risultati dello studio Framingham su un follow-up di 4 anni (736 persone anziane) hanno dimostrato in modo convincente che l'HRV contiene informazioni prognostiche indipendenti e al di fuori dei tradizionali fattori di rischio. Nel 1981, Akselrod et al., hanno utilizzato l'analisi spettrale delle fluttuazioni della frequenza cardiaca per quantificare le prestazioni cardiovascolari da sistole a sistole.

Nel 1996, un gruppo di lavoro di esperti della European Society of Cardiology e della North American Society for Pacing and Electrophysiology ha sviluppato standard per l'uso delle misurazioni HRV nella pratica clinica e nella ricerca cardiaca, secondo i quali la maggior parte della ricerca viene ora eseguita. Per determinare l'HRV, si consiglia di utilizzare una serie di metodi che forniscono l'analisi più completa con costi di metodo e tempo minimi. Oltre alle raccomandazioni relative alla scelta del metodo di valutazione dell'HRV, il documento contiene i requisiti per la procedura di misurazione di tutti i parametri che influenzano la determinazione dell'HRV.

Determinazione dell'HRV, principali aree di applicazione del metodo, indicazioni per l'uso

Domenicasono cambiamenti naturali negli intervalli tra i battiti cardiaci (durata dei cardiocicli) del normale ritmo sinusale del cuore. Sono chiamati intervalli NN (da normanno a normanno). Una serie consecutiva di cardiointervalli non è un insieme di numeri casuali, ma ha una struttura complessa, che riflette l'influenza regolatoria sul nodo del seno del cuore del sistema nervoso autonomo e vari fattori umorali. Pertanto, un'analisi della struttura dell'HRV fornisce importanti informazioni sullo stato della regolazione autonomica del sistema cardiovascolare e del corpo nel suo insieme.

I centri cardiaci del midollo allungato e del ponte controllano direttamente l'attività del cuore, fornendo effetti cronotropi, inotropi e dromotropi. I trasmettitori delle influenze nervose sul cuore sono mediatori chimici: acetilcolina nel sistema parasimpatico e norepinefrina nel sistema nervoso simpatico.

1. Valutazione dello stato funzionale del corpo e dei suoi cambiamenti basati sulla determinazione dei parametri dell'equilibrio autonomo e della regolazione neuroumorale.

2. Valutazione della gravità della risposta adattativa dell'organismo sotto l'influenza di vari stress.

3. Valutazione dello stato dei legami individuali nella regolazione autonomica della circolazione sanguigna.

4. Sviluppo di conclusioni prognostiche basate sulla valutazione dell'attuale stato funzionale del corpo, sulla gravità delle sue risposte adattative e sullo stato dei collegamenti individuali del meccanismo di regolazione.

L'attuazione pratica di queste aree apre un ampio campo di attività sia per gli scienziati che per i professionisti. Di seguito è riportato un elenco indicativo e piuttosto incompleto delle aree di applicazione dei metodi di analisi dell'HRV e delle indicazioni per il loro utilizzo, compilato sulla base di un'analisi delle moderne pubblicazioni nazionali ed estere.

Elenco delle aree di applicazione dei metodi di analisi HRV:

1. Valutazione della regolazione autonomica del ritmo cardiaco in persone praticamente sane (livello iniziale di regolazione autonomica, reattività autonomica, supporto autonomico dell'attività).

2. Valutazione della regolazione autonomica del ritmo cardiaco in pazienti con varie patologie (cambiamenti nell'equilibrio autonomo, grado di predominanza di una delle divisioni del sistema nervoso autonomo). Ottenere informazioni aggiuntive per la diagnosi di alcune forme di malattia, come la neuropatia autonomica nel diabete.

3. Valutazione dello stato funzionale dei sistemi regolatori dell'organismo basata su un approccio integrale al sistema circolatorio come indicatore dell'attività adattativa dell'intero organismo.

4. Determinazione del tipo di regolazione autonomica (vago-, normo- o simpaticotonia).

5. Previsione del rischio di morte improvvisa e aritmie fatali in IM e malattia coronarica in pazienti con aritmie ventricolari, con CHF a causa di ipertensione, cardiomiopatia.

6. Identificazione dei gruppi a rischio per lo sviluppo di una maggiore stabilità della frequenza cardiaca pericolosa per la vita.

7. Utilizzare come metodo di controllo durante l'esecuzione di vari test funzionali.

8. Valutazione dell'efficacia delle attività terapeutiche, profilattiche e ricreative.

9. Valutazione del livello di stress, del grado di tensione dei sistemi regolatori sotto effetti estremi e sub-estremi sul corpo.

10. Utilizzare come metodo per valutare gli stati funzionali durante gli esami preventivi di massa di vari contingenti della popolazione.

11. Previsione dello stato funzionale (stabilità corporea) durante la selezione professionale e determinazione dell'idoneità professionale.

12. La scelta della terapia farmacologica ottimale, tenendo conto dello sfondo della regolazione autonomica del cuore. Monitoraggio dell'efficacia della terapia in corso, aggiustamento della dose del farmaco.

13. Valutazione e previsione delle reazioni mentali in base alla gravità del background vegetativo.

14. Controllo dello stato funzionale nello sport.

15. Valutazione della regolazione autonomica nel processo di sviluppo nei bambini e negli adolescenti. Applicazione come metodo di controllo in medicina scolastica per la ricerca socio-pedagogica e medico-psicologica.

L'elenco fornito non è esaustivo e può essere integrato.

Cause dell'HRV

L'HRV ha un'origine esterna e interna. Le cause esterne includono un cambiamento nella posizione del corpo nello spazio, attività fisica, stress psico-emotivo, temperatura ambientale.

Il cuore denervato batte a un ritmo quasi costante. Come notato sopra, la labilità della frequenza cardiaca è dovuta all'effetto autonomo sul nodo del seno. Gli impulsi simpatici accelerano la frequenza cardiaca e il parasimpatico la rallenta. L'obiettivo principale della regolazione della frequenza cardiaca è stabilizzare la pressione sanguigna. È regolato dal meccanismo baroriflesso, che è il meccanismo più veloce per regolare la pressione sanguigna con un periodo di latenza di circa 1-2 s. Oltre agli effetti vegetativi sul cuore, i cambiamenti della frequenza cardiaca sono causati anche da fattori umorali. Le fluttuazioni della concentrazione di adrenalina e di altri agenti umorali nel sangue spiegano l'origine delle onde della frequenza cardiaca molto lente (<0,04 Гц).

Il meccanismo dei cambiamenti della frequenza cardiaca durante la respirazione è associato al funzionamento del sistema baroriflesso per stabilizzare la pressione sanguigna. Le escursioni del torace e del diaframma durante la respirazione portano a fluttuazioni di pressione nella cavità toracica, che è un effetto eccitante sul sistema di stabilizzazione della pressione sanguigna. Come sapete, la gittata cardiaca diminuisce durante l'inspirazione e aumenta durante l'espirazione a causa delle variazioni del flusso sanguigno al cuore con variazioni della pressione nella cavità toracica. Questo provoca fluttuazioni della pressione sanguigna. Un cambiamento nel tono del nervo vago ha un effetto diretto sulla frequenza cardiaca. All'ispirazione, c'è una diminuzione del tono del nervo vago e gli intervalli cardio sono ridotti. Allo stesso tempo, più forte è la depressione vagale del nodo del seno, maggiori sono le fluttuazioni della frequenza cardiaca durante la respirazione. Ciò è confermato dal fatto che il blocco dell'atropina del nervo vago porta a una forte diminuzione dell'ampiezza delle onde respiratorie del ritmo cardiaco.

È noto che con un aumento del volume del sangue e un aumento della pressione nelle grandi vene, si verifica un aumento della frequenza cardiaca nonostante un concomitante aumento della pressione sanguigna, il cosiddetto riflesso di Bainbridge. Questo riflesso prevale sul riflesso barocettivo con un aumento del BCC e, al contrario, una diminuzione del volume sanguigno porta ad una diminuzione del CIO e della pressione sanguigna, mentre si nota un aumento della frequenza cardiaca.

La ventilazione polmonare ha un effetto speciale sull'HRV: la stimolazione dei chemocettori provoca una moderata iperventilazione, mentre la bradicardia viene rilevata dal cuore e, al contrario, con una significativa iperventilazione, la frequenza cardiaca di solito aumenta.

Metodi di ricerca HRV

Secondo gli standard internazionali, l'HRV viene esaminato con due metodi:

1) registrazione degli intervalli R-R entro 5 min;

2) registrazione degli intervalli R-R durante il giorno. La registrazione a breve termine è più spesso utilizzata per la valutazione espressa dell'HRV e vari test funzionali e antidroga. Per una valutazione più accurata dell'HRV e lo studio dei ritmi circadiani della regolazione autonomica, viene utilizzato il metodo della registrazione giornaliera degli intervalli R-R. Tuttavia, anche con la registrazione giornaliera, il calcolo della maggior parte degli indicatori HRV viene effettuato per ogni periodo consecutivo di 5 minuti. Ciò è dovuto al fatto che per l'analisi spettrale è necessario utilizzare solo segmenti stazionari dell'ECG e più lunga è la registrazione, più spesso si verificano processi non stazionari.

Per valutare la componente ad alta frequenza (HF) del ritmo cardiaco è necessaria una registrazione di circa 1 min, mentre per l'analisi della componente a bassa frequenza (LF) sono già necessari 2 min di registrazione. Per una valutazione obiettiva della componente a frequenza molto bassa dell'HRV (VLF), la durata della registrazione dovrebbe essere di almeno 5 minuti. Pertanto, per standardizzare gli studi HRV con registrazioni brevi, è stata scelta una durata di registrazione preferita di 5 minuti.

Requisiti per la registrazione ECG a breve termine per l'analisi HRV

Lo studio dovrebbe essere iniziato non prima di 1,5-2 ore dopo un pasto. Gli studi vengono effettuati in una stanza buia, in 12 ore è necessario interrompere l'assunzione di farmaci, bere caffè, alcol, stress fisico e mentale. La registrazione viene registrata nell'intervallo dalle 9:00 alle 12:00 in condizioni confortevoli a una temperatura dell'aria di 20–22 °C. Prima dell'inizio dello studio, è richiesto un periodo di adattamento alle condizioni ambientali per 5-10 minuti. Lo studio nelle donne dovrebbe essere effettuato tenendo conto delle fasi del ciclo mestruale. È necessario eliminare tutte le influenze fastidiose: spegnere il telefono, smettere di parlare con il paziente, escludere la presenza di altre persone in ufficio, compresi gli operatori sanitari. Lo studio iniziale viene effettuato in posizione supina o seduti con appoggio sullo schienale di una sedia.

I protocolli di registrazione brevi di solito includono test di modulazione della respirazione: trattenere il respiro con una certa frequenza e profondità; il rapporto tra la durata delle fasi di inspirazione ed espirazione; test ortostatici attivi e passivi; dinamometria manuale; test vegetativi (Valsalva, con trattenimento del respiro, massaggio del seno carotideo, pressione sui bulbi oculari, test del freddo con raffreddamento del viso, delle mani e dei piedi); test farmacologici; test mentali (esercizi aritmetici, musica); varie combinazioni di protocolli.

Con la registrazione quotidiana dell'ECG, le fluttuazioni circadiane (giorno-notte) del ritmo cardiaco hanno un impatto significativo sull'analisi dell'HRV. Inoltre, l'HRV è significativamente influenzato da fattori quali l'attività fisica del paziente, varie influenze stressanti, l'assunzione di cibo e il sonno. Pertanto, con il monitoraggio giornaliero dell'ECG, è necessario tenere traccia delle azioni del paziente e di vari fattori che influenzano il ritmo cardiaco. In patologia, è necessario determinare il tempo di esposizione e la gravità di vari sintomi, in particolare il dolore.

Le contrazioni ectopiche, gli episodi di aritmia, l'interferenza del rumore e altri artefatti riducono significativamente la capacità dell'analisi spettrale di determinare lo stato di regolazione autonomica della funzione cardiaca. Prima di calcolare i parametri HRV, gli artefatti e le extrasistoli devono essere rimossi dal record ECG. Ciò è possibile quando il loro numero relativo è piccolo, non più del 10% di tutti gli intervalli R-R. Gli artefatti sono considerati intervalli R-R, la cui durata supera il valore medio di oltre 2 deviazioni standard.

Metodi di analisi e indicatori determinati

Le caratteristiche dell'HRV possono essere determinate utilizzando molti metodi diversi, ognuno dei quali riflette uno degli aspetti del fenomeno in esame. Tipicamente, si distinguono i seguenti gruppi di metodi:

1) dominio del tempo (statistico e geometrico);

2) dominio della frequenza;

3) analisi di autocorrelazione;

4) non lineare;

5) componenti indipendenti;

6) modellazione matematica.

Metodi nel dominio del tempo

Lo studio dell'HRV con il metodo del dominio del tempo include l'analisi dei seguenti indicatori: SDNN - deviazione standard degli intervalli N-N;

SDANN - SDNN deviazione standard media di segmenti di 5 (10) minuti per record di media durata, di più ore o di 24 ore;

RMSSD è la radice quadrata della somma dei quadrati della differenza nei valori di coppie consecutive di intervalli N-N;

NN50 è il numero di coppie di intervalli N–N consecutivi per l'intero periodo di registrazione che differiscono di oltre 50 ms;

PNN50 - quota NN50 del numero totale di coppie consecutive di intervalli N-N che differiscono di oltre 50 ms, ottenuti durante l'intero periodo di registrazione.

Come accennato in precedenza, viene utilizzato anche un metodo geometrico per quantificare l'HRV su un lungo periodo. Tutti gli intervalli N-N per 24 ore sono presentati sotto forma di un istogramma, da cui vengono calcolati i parametri geometrici.

L'indice HRV triangolare più comunemente usato (indice HVR) e l'indice di interpolazione dell'istogramma NN triangolare (TINN). Entrambi gli indicatori sono insensibili a vari tipi di errori che si verificano quando i complessi QRS sono divisi in normali e anormali. Ciò riduce i requisiti per la qualità della registrazione dell'ECG e della sua analisi. Le caratteristiche degli indicatori temporali sono presentate in Tabella. 4.1.

Tabella 4.1

Metodi nel dominio della frequenza

Nello spettro delle registrazioni brevi (da 2 a 5 min), è consuetudine distinguere 5 componenti spettrali principali:

TH è la potenza totale dello spettro;

VLF - frequenze molto basse nell'intervallo inferiore a 0,04 Hz;

LF - basse frequenze nell'intervallo 0,04–0,15 Hz;

HF - alte frequenze nell'intervallo 0,15–0,4 Hz;

LF/HF - rapporto tra LF e HF.

La caratterizzazione e la definizione di tutti gli indicatori spettrali sono presentate in tabella. 4.2.

Tabella 4.3

A tavola. 4.3 mostra la corrispondenza tra gli indicatori temporali e spettrali di HRV.

Analisi di autocorrelazione

Viene calcolata la funzione di autocorrelazione di una serie di intervalli R–R, che è un grafico dei coefficienti di correlazione ottenuti spostandolo sequenzialmente di un intervallo R–R rispetto alla propria serie. Dopo il primo spostamento di un valore, il coefficiente di correlazione è tanto minore dell'unità quanto più pronunciate sono le onde ad alta frequenza. Se il campione è dominato da componenti a onde lente, il coefficiente di correlazione dopo il primo spostamento è leggermente inferiore all'unità. Spostamenti successivi portano ad una graduale diminuzione dei coefficienti di correlazione. Poiché la funzione di autocorrelazione e lo spettro del processo sono collegati da una coppia di trasformate di Fourier, l'uso dell'autocorrelazione o dell'analisi spettrale è una scelta del ricercatore (Tabella 4.4).

Metodi di analisi non lineari

Diverse influenze sull'HRV, inclusi i meccanismi dei centri autonomici superiori, determinano la natura non lineare dei cambiamenti nella frequenza cardiaca, che richiede l'uso di metodi speciali per essere descritti. Tuttavia, l'uso dell'analisi non lineare nella pratica clinica è limitato a causa di una serie di fattori:

1) complessità sia in termini di analisi strutturale che in termini di algoritmi computazionali;

2) l'impossibilità di utilizzare protocolli brevi e la necessità di utilizzare solo record lunghi per l'analisi;

Tabella 4.4

3) l'assenza di una base fisiologica accumulata per interpretare i risultati dell'analisi non lineare.

Tabella 4.5

Metodo di analisi delle componenti indipendenti

Poiché la determinazione delle bande di frequenza VLF, LF e HF nell'analisi spettrale dell'HRV è piuttosto arbitraria, è più corretto suddividere l'HRV totale in componenti indipendenti a causa di vari meccanismi dei sistemi regolatori. Questo metodo appartiene ai metodi non lineari di analisi statistica e non richiede la registrazione a lungo termine dell'HRV.

Metodo di modellazione matematica

Il metodo è strettamente correlato al metodo di analisi dei componenti indipendenti nella sua attenzione all'elaborazione preliminare del segnale HRV originale con successiva applicazione di metodi nel dominio della frequenza e analisi non lineare. Il metodo si basa su descrizioni fisiologiche del funzionamento del sistema nervoso autonomo.

Per interpretare i risultati dell'analisi HRV, è possibile utilizzare i dati sui correlati fisiologici degli indicatori HRV, presentati in Tabella. 4.6.

Tabella 4.6

HRV nelle persone sane

L'HRV nelle persone sane consente di valutare i loro standard fisiologici, che sono determinati da sesso, età, posizione del corpo nello spazio, temperatura ambiente, comfort mentale, ora del giorno, stagionalità e altri fattori.

Gli indicatori HRV sono altamente individuali e si dice che la disregolazione si verifichi quando gli indicatori vanno oltre i limiti della norma individuale. Non ci sono differenze di genere nell'HRV, sebbene le donne abbiano una frequenza cardiaca più elevata.

L'età è associata a una diminuzione della potenza totale dello spettro HRV a causa della diminuzione predominante delle componenti a bassa frequenza (LF) e ad alta frequenza (HF). Poiché la diminuzione di LF e HF avviene in modo sincrono, il rapporto LF/HF cambia poco. Il potere dello spettro più alto nell'infanzia e nell'adolescenza. Con l'età, la risposta alla modulazione della respirazione diminuisce, ma è associata al fisiologico detraining (Tabella 4.7).

Anche il peso corporeo influisce sull'HRV: il peso corporeo inferiore si manifesta con uno spettro di potenza più elevato di HRV e HF e nelle persone obese si nota una relazione inversa. Le fluttuazioni diurne (circadiane) dell'HRV si manifestano con una maggiore potenza dello spettro, VLF e LF durante il giorno e meno durante la notte con un contemporaneo aumento dell'HF. Questo indicatore sale al massimo nelle prime ore del mattino, mentre il VLF non cambia o diminuisce.

Gli esercizi fisici e gli sport portano a cambiamenti positivi nell'HRV: la frequenza cardiaca diminuisce, la potenza dello spettro HRV aumenta a causa dell'HF. Un allenamento eccessivo è irto di un aumento della frequenza cardiaca e di una diminuzione dell'HRV. Questo spiega in parte la morte improvvisa che è più comune negli sport professionistici e associata a carichi eccessivi.

La frequenza respiratoria, la profondità e il ritmo hanno un effetto significativo sull'HRV; con un aumento della frequenza respiratoria, il contributo relativo dell'HF all'HRV diminuisce e il rapporto LF/HF aumenta. Gli esercizi Valsalva di respirazione profonda aumentano la potenza dello spettro HRV. La respirazione ritmica aumenta la potenza dello spettro a scapito dell'HF.

I valori normali degli indicatori temporali e spettrali della frequenza cardiaca a seconda dell'età sono riportati nella Tabella. 4.7.

Le differenze nei valori degli indicatori HRV si notano anche durante i periodi di sonno e veglia. A tavola. 4.8 mostra gli indicatori HRV in persone sane durante i periodi di sonno e veglia.

Tabella 4.7

*Le differenze con il corrispondente periodo della giornata nel gruppo di età compresa tra 20 e 39 anni sono significative (p<0,05).

Tabella 4.8

*Le differenze rispetto al periodo di veglia sono significative (p<0,05).

Valutazione clinica dei parametri HRV in varie condizioni patologiche

Una regolamentazione organizzata ed equilibrata è la chiave per una salute di qualità, aumenta le possibilità di recupero o remissione del paziente. La reazione dei sistemi regolatori agli stimoli è aspecifica, ma altamente sensibile e, di conseguenza, il metodo di analisi HRV è aspecifico, ma altamente sensibile in una varietà di condizioni fisiologiche e patologiche. Tuttavia, non si dovrebbero cercare indicatori e valori di HRV inerenti a condizioni specifiche o forme nosologiche. Ciò premesso, ci è sembrato interessante considerare alcune delle caratteristiche che si rivelano nell'analisi dei parametri HRV in diverse condizioni patologiche.

Angina instabile

I pazienti con angina instabile mostrano una significativa diminuzione della variabilità della frequenza cardiaca durante il monitoraggio giornaliero dell'ECG (SDNN, SDANN, SDNNi, RMSSD, PNN50). La diminuzione degli indicatori HRV è correlata a una diminuzione del segmento ST sull'ECG. Il rischio di eventi avversi (sviluppo di IM, morte improvvisa) durante il mese è 8 volte superiore ai valori SDANN<70 мс.

LORO

LOROcaratterizzato da una significativa diminuzione dell'HRV durante il monitoraggio giornaliero dell'ECG rispetto a CHF. La diminuzione dell'HRV nella fase acuta dell'infarto del miocardio è correlata alla disfunzione ventricolare, al picco di concentrazione della creatina fosfochinasi e alla gravità dell'insufficienza cardiaca acuta. La logica dei cambiamenti rilevati in questa patologia, i ricercatori vedono in violazione della relazione tra le parti simpatiche e parasimpatiche del sistema nervoso. Nel periodo acuto vengono rilevati un aumento del tono del sistema nervoso simpatico (LF) e una diminuzione del tono del sistema nervoso parasimpatico (HF). Gli influssi simpatici sul miocardio abbassano la soglia di fibrillazione, mentre gli influssi parasimpatici hanno carattere protettivo, alzando la soglia. Un aumento del rapporto LF/HF è determinato per 1 mese dopo l'infarto del miocardio. Una diminuzione significativa dell'HRV nell'IM è un predittore indipendente e altamente informativo di tachicardia ventricolare, fibrillazione ventricolare e morte improvvisa.

L'analisi spettrale dell'HRV nei pazienti dopo MI rivela una diminuzione della potenza totale dello spettro e dei suoi componenti. In uno studio del North American HRV Study Group, sono stati osservati pazienti con infarto del miocardio. È stato riscontrato che bassi valori di HRV durante il monitoraggio ECG di 24 ore sono correlati al rischio di morte improvvisa più pronunciato rispetto ai valori di EF, al numero di extrasistoli ventricolari e alla tolleranza all'esercizio. Sono stati identificati valori di potenza dello spettro in diversi intervalli di frequenza associati a una prognosi sfavorevole della malattia: la potenza dello spettro totale è inferiore a 2000 ms 2 , ULF<1600 мс 2 , VLF <180 мс 2 , LF <35 мс 2 , HF <20 мс 2 и отношение LF/HF <0,95. Низкая мощность в диапазоне VLF в большей степени, чем другие показатели, связана с возникновением внезапной аритмической смерти. Пограничными значениями выраженного снижения ВСР при оценке на протяжении 24 ч рекомендуется считать SDNN <50 мс и триангулярный индекс ВСР <15, а для умеренного снижения ВСР - SDNN <100 мс и триангулярный индекс ВСР <20.

Nel 1996 sono stati presentati i risultati dello studio GISSI-2, durato 1000 giorni (567 pazienti). Alla fine del periodo di osservazione, 52 persone sono morte, pari al 9,1%. I ricercatori hanno scoperto che con una diminuzione del PNN50, il rischio di morte è aumentato di 3,5 volte, con una diminuzione dell'SDNN - di 3 volte, con un aumento dell'RMSSD è aumentato di 2,8 volte.

CH

Nei pazienti con insufficienza cardiaca viene rilevata una significativa diminuzione dell'HRV, dovuta all'attivazione della divisione simpatica del sistema nervoso e della tachicardia. La modifica dei parametri di analisi del tempo HRV è significativamente correlata alla gravità della malattia, ma la modifica dei parametri di analisi spettrale non è così univoca. Nello studio della relazione tra l'attività delle influenze parasimpatiche sul cuore nei pazienti con funzione CHF e LV, è stato riscontrato che il grado di riduzione dell'HRV era significativamente associato all'EF. Pertanto, la diminuzione della regolazione parasimpatica riflette la gravità della disfunzione sistolica.

GKMP

Con l'HCM si nota una diminuzione dell'HRV totale e della sua componente parasimpatica. Nei pazienti con questa patologia i valori LF e HF diminuiscono durante la notte e si nota un valore LF/HF elevato rispetto a quelli sani. Allo stesso tempo, i valori più pronunciati della componente HF sono stati trovati in pazienti con parossismi di tachicardia ventricolare.

Polineuropatia diabetica

I cambiamenti nell'HRV sono un segno precoce (subclinico) di polineuropatia, che consente di identificare questa condizione anche prima della manifestazione dei segni clinici. Nella polineuropatia diabetica si nota una diminuzione della potenza di tutte le componenti spettrali, nessun aumento di LF durante un test ortostatico, un rapporto LF/HF “normale” e uno spostamento a sinistra della frequenza centrale della componente LF.

Disturbi del ritmo cardiaco

Riflettendo il rapporto tra regolazione simpatica e parasimpatica, l'HRV consente di giudicare il rischio di aritmie pericolose per la vita. Il verificarsi di aritmie ventricolari pericolose per la vita, secondo J.O. Valkama, è preceduto da un aumento della potenza totale dello spettro, principalmente a causa della sua componente a bassa frequenza.

Nel 1991, Farell et al. hanno fornito i dati di uno studio sull'HRV in 416 pazienti con aritmie. L'endpoint dello studio era il verificarsi di tachicardia ventricolare sostenuta o fibrillazione ventricolare. È stato riscontrato che con una combinazione di SDNN<20 мс и желудочковой экстрасистолии более 10 в час чувствительность метода составляет 50%, а специфичность - 94%.

I farmaci antiaritmici possono influenzare l'HRV in vari modi. L'esperimento ha mostrato che una conseguenza emodinamica delle aritmie ventricolari è un cambiamento nell'attività efferente ventricolare. Pertanto, la soppressione delle aritmie di per sé può modificare i valori HRV. A tavola. 4.9 riassume gli effetti dei farmaci antiaritmici sull'HRV.

Tabella 4.9

Conclusione

Lo studio dell'HRV è un metodo non invasivo, sensibile e specifico per la diagnosi della disfunzione miocardica, un metodo per valutare l'effetto della terapia farmacologica. L'analisi degli indicatori HRV consente di identificare un gruppo di pazienti ad alto rischio di morte cardiaca improvvisa, nonché di prevedere lo sviluppo della malattia.

OS Sychev, O.I. Zharinov "Variabilità della frequenza cardiaca: meccanismi fisiologici, metodi di ricerca, significato clinico e prognostico"

Catad_tema Ritmo cardiaco e disturbi della conduzione - articoli

L'effetto di alcuni farmaci di vari gruppi farmacologici sulla variabilità della frequenza cardiaca

Il documento presenta dati sistematizzati sull'effetto di una serie di farmaci sulla variabilità della frequenza cardiaca (HRV). i b-bloccanti nei pazienti con malattia coronarica portano ad un aumento significativo dell'HRV a causa di un aumento dei suoi componenti dovuto all'influenza del sistema nervoso parasimpatico, prevengono l'aumento delle influenze simpatiche nelle prime ore del mattino, che migliora il decorso della malattia e prognosi. Gli inibitori dell'enzima di conversione dell'angiotensina (enalapril, captopril, ecc.) migliorano i parametri HRV e quindi migliorano la prognosi in relazione al rischio di morte improvvisa e aritmie potenzialmente letali nei pazienti con malattie del sistema cardiovascolare. Gli antagonisti del calcio riducono le componenti a bassa frequenza dello spettro nei pazienti con infarto miocardico acuto (migliorando al tempo stesso la prognosi del decorso della malattia). i b-agonisti riducono la variabilità complessiva della frequenza cardiaca, aumentando l'effetto simpatico con un significativo miglioramento della funzione della respirazione esterna. Poiché è desiderabile migliorare l'HRV nella CHD al fine di migliorare la prognosi della malattia, quindi, in base all'effetto sull'HRV, si può raccomandare ai pazienti con IHD di utilizzare b-bloccanti, ACE-inibitori e calcio-antagonisti.

Il monitoraggio giornaliero dell'ECG è ampiamente utilizzato in clinica per vari scopi diagnostici, prognostici e terapeutici. Allo stato attuale, insieme all'analisi delle aritmie cardiache e dei disturbi della conduzione, è diventato possibile quantificare la durata e la posizione dei segmenti, in particolare lo spostamento del segmento ST, che viene utilizzato per diagnosticare la malattia coronarica. Recentemente, il monitoraggio ECG di 24 ore è stato utilizzato anche per valutare la funzione del pacemaker e la variabilità ciclica del ritmo cardiaco, determinata sulla base di vari parametri calcolati della registrazione ECG digitalizzata. La possibilità di elaborazione informatica della frequenza cardiaca giornaliera registrata in condizioni di attività libera crea un'opportunità unica sia per tener conto delle influenze bioritmologiche sia per valutare la regolazione extracardiaca del ritmo cardiaco. Un cambiamento nel ritmo del cuore è una reazione operativa universale dell'intero organismo in risposta a qualsiasi influenza dell'ambiente esterno. Si basa sull'assicurare un equilibrio tra il sistema nervoso simpatico e parasimpatico. È su questo che si basano numerosi metodi di analisi della variabilità della frequenza cardiaca. La frequenza cardiaca è un indicatore delle deviazioni che si verificano nei sistemi regolatori che precedono i disturbi emodinamici e metabolici. Pertanto, un cambiamento della frequenza cardiaca è il primo segno prognostico di molte malattie del sistema cardiovascolare, nervoso, respiratorio, endocrino, ecc. . Un'altra direzione nell'analisi della variabilità della frequenza cardiaca nella pratica clinica è la selezione di dosi ottimali di farmaci, tenendo conto dello sfondo della regolazione autonomica del corpo e del monitoraggio della terapia. Nello stato normale del sistema cardiovascolare, l'intervallo di tempo tra due contrazioni cardiache adiacenti varia da contrazione a contrazione. Questa variabilità è comunemente indicata come variabilità della frequenza cardiaca (HRV).

Principi di analisi HRV

I moderni metodi di analisi dell'HRV possono essere suddivisi in due gruppi principali: il primo gruppo comprende i cosiddetti metodi di analisi nel dominio del tempo, il secondo gruppo - metodi di analisi nel dominio della frequenza.

I. Tra i metodi di analisi nel dominio del tempo, ci sono due aree principali: metodi statistici basati sulla valutazione di varie caratteristiche statistiche degli intervalli RR e metodi geometrici, che consistono nella stima della forma e dei parametri dell'istogramma della distribuzione di intervalli RR per l'intervallo di tempo studiato.

1) Nell'analisi statistica dell'HRV vengono stimati due tipi di valori: la durata degli intervalli RR e la differenza nelle durate degli intervalli RR adiacenti:
a) quando si stima la durata degli intervalli RR, vengono utilizzate le seguenti caratteristiche: SDNN - deviazione standard dei valori degli intervalli RR per l'intero periodo considerato; SDANN - deviazione standard dei valori degli intervalli RR medi ottenuti per tutte le sezioni di 5 minuti in cui è suddiviso il periodo di registrazione (24 ore); SDNNindex - il valore medio delle deviazioni standard per tutte le sezioni di 5 minuti in cui è suddiviso il periodo di osservazione (24 ore);
b) quando si valutano le differenze nelle durate degli intervalli RR adiacenti, vengono utilizzati i seguenti indicatori: PNN (%) - la percentuale di NN50 dal numero totale di coppie consecutive di intervalli RR; RMSSD è la radice quadrata della somma dei quadrati della differenza nei valori delle coppie successive di intervalli RR ottenuti durante l'intero periodo di registrazione;

2) Il metodo geometrico dell'analisi HRV include la costruzione e l'analisi di istogrammi di intervalli RR.

II. I metodi del secondo gruppo - spettrale - vengono utilizzati per identificare periodi caratteristici nella dinamica dei cambiamenti nella durata di RR o intervalli. che è lo stesso dei periodi nella dinamica della frequenza cardiaca. Inoltre, l'analisi spettrale valuta il contributo di alcune componenti periodiche alle variazioni dinamiche della frequenza cardiaca. Nell'analisi spettrale, è consuetudine determinare i seguenti parametri:

1) oscillazioni ad alta frequenza (HF): 0,15-0,40 Hz. Il potere spettrale riflette l'influenza della divisione parasimpatica del sistema nervoso autonomo sulla frequenza cardiaca;

2) oscillazioni a bassa frequenza (LF): 0,04-0,15 Hz. La potenza spettrale in questo intervallo riflette principalmente l'effetto della divisione simpatica del sistema nervoso autonomo sulla frequenza cardiaca;

3) oscillazioni a bassissima frequenza (VLF): 0,003-0,04 Hz. La potenza spettrale in questo intervallo riflette gli effetti umorali sulla frequenza cardiaca;

4) potenza totale dello spettro (totale): 0,003-0,40 Hz. Riflette l'attività totale dell'effetto vegetativo sul ritmo cardiaco;

5) potenza nel campo delle alte frequenze, espressa in unità normalizzate:

HFnu = HF / (Totale - VLF) * 100

6) potenza nella gamma delle basse frequenze, espressa in unità normalizzate:

LFnu = LF / (Totale - VLF) * 100

7) LFnu/HFnu - questo rapporto caratterizza l'equilibrio delle influenze simpatiche e parasimpatiche (Tabella 1).

Tabella 1. Valori corretti degli indicatori di analisi spettrale HRV.

Significato clinico dell'analisi HRV. Studio dell'HRV nella patologia cardiovascolare

Sulla base dell'analisi del rapporto tra ritmi veloci e lenti, è stato dimostrato sperimentalmente che in presenza di aritmie potenzialmente letali, l'attività simpatica aumenta e l'attività parasimpatica diminuisce. In uno studio basato sulla popolazione del North American Multicenter Post-Myocardial Infarction Study Group, è stato dimostrato che una bassa deviazione standard degli intervalli RR al giorno (SDNN<50 мс) тесно коррелирует с риском внезапной смерти, причем даже более выражение, чем показатели фракции выброса левого желудочка, количество желудочковых аритмий при холтеровском мониторировании и толерантность к физической нагрузке . Показаны изменения активности вегетативной нервной системы при острой и хронической сердечной недостаточности: N.S. Noda et аl. установили, что уменьшение ВРС - независимый предиктор смерти при хронической сердечной недостаточности . В своем исследовании мы показали снижение параметров ВРС (SDNN, SDANNind) при утяжелении течения ишемической болезни сердца . Интенсивно изучается связь вегетативной дисфункции и артериальной гипертонии: D.P. Liao и соавт. нашли, что уменьшение парасимпатической активности (уменьшение HF-спектра, снижение SDNN) сопряжено с риском развития гипертензии .

Uso dell'analisi HRV in pazienti con neuropatia diabetica

La neuropatia autonomica, che è una complicanza del diabete mellito, è caratterizzata da una degenerazione neuronale precoce e disseminata delle piccole fibre nervose sia del simpatico che del parasimpatico; dal momento in cui compaiono le sue manifestazioni cliniche, il tasso di mortalità atteso è del 50%, mentre la pNN50 l'indice diminuisce drasticamente.

Uso dell'analisi HRV in patologia polmonare

Nel lavoro di A.V. Sokolov ha studiato un approccio sistematico alla diagnosi della sindrome da insufficienza respiratoria e alla sua gravità nei pazienti con bronchite cronica. L'autore ha mostrato che le principali manifestazioni della sindrome da insufficienza respiratoria nei pazienti con bronchite cronica non sono solo il complesso sintomatico della mancanza di respiro, ma anche una diminuzione della capacità di riserva del corpo. RH. Zulkarneev ha mostrato una diminuzione dell'HRV complessivo, nonché dei suoi componenti ad alta e bassa frequenza, con l'aumentare della gravità del decorso dell'asma bronchiale, il che indica una diminuzione generale dell'effetto autonomo sulla frequenza cardiaca. Nelle opere di Watson J.P. e Nola A. hanno mostrato una diminuzione di SDNN e pNN50 con un aumento dell'ipossiemia arteriosa nei pazienti con bronchite cronica ostruttiva.

L'effetto dei farmaci farmacologici sull'HRV

Sulla base del concetto di significato clinico dell'HRV, molti studi hanno studiato i cambiamenti nei parametri dell'HRV sotto l'influenza di vari farmaci al fine di valutare la possibilità del loro utilizzo per correggere lo stato della regolazione autonomica del ritmo cardiaco e migliorare la prognosi del decorso della malattia, nonché per migliorare la qualità della vita dei pazienti. Ad oggi non è stato possibile ottenere farmaci che regolano selettivamente l'HRV e non influiscono su altre funzioni corporee, tuttavia è stato confermato che molti farmaci noti e ampiamente utilizzati in clinica influenzano l'HRV, che può anche essere considerato come loro effetto collaterale. In alcuni casi è positivo (aumento dell'HRV), in altri è negativo (diminuzione dell'HRV).

b-agonisti

Nel lavoro di Jariti et al. (1997. 1998) hanno rivisto la riduzione dell'HRV in caso di esposizione al salbutamolo. Giaretti et al. ha descritto i risultati di uno studio randomizzato, in doppio cieco, controllato con placebo su pazienti con asma bronchiale. Sono state studiate la funzionalità polmonare e la pressione arteriosa sistolica, è stata effettuata l'analisi spettrale dell'HRV per 20 minuti prima e 2 ore dopo l'inalazione di salbutamolo (50 μg al giorno in due dosi). Lo studio ha mostrato una diminuzione dell'HRV generale a causa di un aumento dell'influenza simpatica con un significativo miglioramento della funzione della respirazione esterna. Tuttavia, nel lavoro di M.R. Yakushina (1995) ha dimostrato che nei pazienti con bronchite cronica ostruttiva con ostruzione bronchiale moderata e grave, il corso dell'assunzione di salbutamolo (6 mg 2 volte al giorno per 10 giorni) ha portato a una diminuzione degli effetti simpatici sulla regolazione del ritmo cardiaco. Pertanto, la prescrizione di farmaci di questo gruppo a pazienti con malattie croniche ostruttive con patologia cardiaca concomitante deve essere effettuata con cautela e preferibilmente sotto il controllo dell'analisi HRV durante il monitoraggio ECG quotidiano.

M-colinolitici

Nel lavoro di A.B. Shabunina, (2000) ha dimostrato che la monoterapia con ipratropio bromuro alla dose giornaliera di 120-180 mcg per 12 settimane nella bronchite cronica ostruttiva porta all'ottimizzazione della regolazione autonomica del ritmo cardiaco, riducendo la gravità della simpaticotonia in tali pazienti. patologia cardiaca concomitante.

Inibitori dell'enzima di conversione dell'angiotensina

Molti studi nazionali ed esteri hanno mostrato un miglioramento dei parametri HRV, e quindi un miglioramento della prognosi in relazione al rischio di morte improvvisa e aritmie potenzialmente letali nei pazienti con malattie del sistema cardiovascolare quando si utilizzano vari inibitori dell'enzima di conversione dell'angiotensina. I. Derad (1996) ha dimostrato un aumento del tono parasimpatico e una diminuzione del tono simpatico del sistema nervoso autonomo quando si utilizza un inibitore dell'enzima di conversione dell'angiotensina enalapril: inoltre, gli autori hanno dimostrato che nei pazienti con malattia coronarica quando si utilizza enalapril (10 mg) e fosinopril (20 mg) 6 ore dopo la somministrazione orale, si verifica un aumento significativo dell'attività parasimpatica, una diminuzione della concentrazione di catecolamine e cortisolo nel plasma sanguigno. In uno studio di Jansson K. et al. (1999) hanno dimostrato che il captopril (25 mg 2 volte al giorno per 6 mesi) aumenta l'HRV nei pazienti con cardiomiopatia dilatativa idiopatica e questo effetto persiste per almeno 1 mese. Nel lavoro di Zavadkin A.V. e Stepanova N.S. (2000) hanno studiato l'effetto dell'enalapril (5 mg al giorno per 12 settimane) sull'attività ectopica ventricolare e sull'HRV in pazienti con scompenso cardiaco. Dopo 12 settimane la terapia ha migliorato gli indicatori di HRV giornaliera e ha ridotto significativamente il numero di extrasistoli ventricolari significative e pericolose per la vita. Pertanto, gli inibitori dell'enzima di conversione dell'angiotensina migliorano i parametri HRV e, di conseguenza, la prognosi per il rischio di morte improvvisa e aritmie potenzialmente letali nei pazienti con patologia del sistema cardiovascolare.

b-bloccanti cambiare lo spettro della frequenza cardiaca nella direzione di aumentare la componente ad alta frequenza dello spettro; il contributo delle componenti a media e bassa frequenza, al contrario, diminuisce, il che indica la normalizzazione della regolazione autonomica del ritmo cardiaco. i b-bloccanti nei pazienti con IHD portano ad un aumento significativo dell'HRV a causa di un aumento dell'influenza del sistema nervoso parasimpatico e prevengono un aumento delle influenze simpatiche nelle prime ore del mattino. A. Kardos et al. (1998) hanno studiato l'effetto dei b-bloccanti lipofili (metoprololo) e idrofili (atenololo) sull'equilibrio autonomico in 50 pazienti dopo infarto del miocardio 5 settimane fa. Atenololo alla dose di 50 mg/die e metoprololo alla dose di 100 mg/die sono stati utilizzati per 4 settimane. In uno studio sia a riposo che durante l'esercizio (stress psicologico, test ortostatico), è stato riscontrato che la frequenza cardiaca e il rapporto del sistema nervoso simpatico e parasimpatico erano più bassi nel gruppo trattato con atenololo, il che indica un effetto meno pronunciato di atenololo sul sistema nervoso autonomo, rispetto al metoprololo. W.Wennerblom et al. (1998) hanno dimostrato che il metoprololo alla dose di 100 mg/die, riducendo il tono del sistema nervoso simpatico, ha migliorato la prognosi del decorso della malattia nei pazienti con IHD, angina pectoris, classe funzionale II-III. È. Yavelov et al (1999) hanno dimostrato che nei pazienti con angina pectoris instabile, dopo 1 settimana di assunzione regolare di metoprololo e atenololo (ad una dose giornaliera media di 282 e 148 mg/giorno, rispettivamente), la normalizzazione della HRV e un relativo aumento della si verifica un'attività vagale e si osserva un aumento dell'HRV solo nei pazienti con una frequenza cardiaca media a riposo superiore a 67 battiti / min. Nello studio di A. Mortara et al. (2000) hanno notato un aumento degli indicatori dell'analisi temporale dell'HRV in pazienti con insufficienza cardiaca cronica con esposizione prolungata al betabloccante non selettivo carvedilolo alla dose di 12,5 mg 2 volte al giorno. IV. Demidova et al. (2000) hanno mostrato un'elevata attività di un nuovo b-bloccante cardioselettivo bisoprololo alla dose di 5 mg 1 volta al giorno per 16 settimane in pazienti con insufficienza cardiaca postinfartuale (classe funzionale III e IV), che ha aumentato significativamente i parametri HRV dopo 16 settimane . terapia.

Tabella 2. Norme di età dei parametri di analisi statistica HRV*

Età, anni	SDNN, ms	SDDANN, ms	RMSSD, ms
20-29	109-187	94-180	24-62
30-39	111-175	97-163	24-46
40-49	102-162	75-156	20-42
50-59	94-148	79-133	16-34
60-69	89-153	80-142	16-28
70-79	102-146	94-134	17-31
80-99	83-129	71-119	1-7

Farmaci antiaritmici

Le informazioni sull'effetto del propafenone sull'HRV sono contraddittorie: secondo V.M. Mikhailova, come i b-bloccanti, aumenta l'attività parasimpatica, migliorando così l'HRV, ma il suo effetto è meno pronunciato del metoprololo e di altri b-bloccanti. È stato dimostrato che il propafenone riduce i tempi dell'HRV nei pazienti con aritmie ventricolari croniche. Inoltre, il propafenone riduce l'HRV diminuendo il rapporto tra le caratteristiche a bassa frequenza e ad alta frequenza dell'HRV. PV Dmitryuk (1997) ha dimostrato che, indipendentemente dallo stato del sistema nervoso autonomo, il farmaco aumenta il tono del reparto simpatico e allo stesso tempo riduce l'effetto vagale sul cuore. Pertanto, il propafenone ei suoi analoghi possono avere un effetto multidirezionale sull'HRV, mentre, a quanto pare, l'uso di questi farmaci è indesiderabile nei pazienti che hanno avuto un infarto del miocardio, a causa di una prognosi peggiore del decorso della malattia.

Un altro farmaco antiaritmico, l'amiodarone, non ha effetti significativi sull'HRV. Pertanto, se è necessario prescrivere farmaci antiaritmici a pazienti con malattia coronarica, la preferenza dovrebbe essere data all'amiodarone e non al propafenone. Sulla base dei dati sull'effetto sull'HRV, l'amiodarone migliora la prognosi del decorso della malattia nei pazienti con malattia coronarica.

calcioantagonisti

Il diltiazem riduce le componenti a bassa frequenza dello spettro nei pazienti con infarto miocardico acuto (migliorando al tempo stesso la prognosi del decorso della malattia) nella stessa misura dei b-bloccanti. Nel lavoro di O.A. Goloshchapova et al. (2000) hanno dimostrato che la nifedipina riduce leggermente l'HRV nella maggior parte dei pazienti con ipertensione arteriosa. Pertanto, è consigliabile utilizzare calcioantagonisti (diltiazem e suoi analoghi; la nifedipina deve essere usata con cautela, preferibilmente forme ritardate).

Estrogeni

Secondo G. Rosano (1993), nelle donne sane in postmenopausa in terapia ormonale sostitutiva con 17b-estradiolo alla dose di 1 mg / die per 4 mesi, gli indicatori HRV sono aumentati significativamente, il che indica la normalizzazione della funzione del sistema nervoso autonomo in relazione al controllo del sistema cardiovascolare.

Conclusione

Sulla base dei dati sull'effetto di alcuni farmaci farmacologici sull'HRV, sembra opportuno utilizzare determinati farmaci per aumentare l'HRV al fine di migliorare la prognosi del decorso delle malattie cardiovascolari al fine di correggere la regolazione autonomica della frequenza cardiaca. Prima di tutto, questo vale per i b-bloccanti e gli inibitori dell'enzima di conversione dell'angiotensina, in particolare enalapril, captopril, ecc.

Astratto

Il monitoraggio ECG 24 ore su 24 viene utilizzato per scopi diagnostici, prognostici e correttivi. Insieme all'analisi della compromissione del ritmo cardiaco e della conduzione, vi è la valutazione quantitativa della localizzazione e della durata del segmento ST. È usato per diagnosticare la malattia coronarica cronica. Il monitoraggio ECG delle 24 ore viene utilizzato anche per il valore della funzione dell'elettrocardiostimolatore e della variabilità ciclica del ritmo cardiaco. L'influenza di diversi farmaci sulla variabilità del ritmo cardiaco ciclico è descritta in questo articolo.

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Cos'è VSR?

Il normale intervallo di tempo tra ogni ciclo di battiti cardiaci è sempre diverso. Nelle persone con un cuore sano, cambia continuamente anche con il riposo stazionario. Questo fenomeno è chiamato variabilità della frequenza cardiaca (HRV in breve).

La differenza tra le contrazioni rientra in un certo valore medio, che varia a seconda dello stato specifico del corpo. Pertanto, l'HRV viene valutato solo in posizione stazionaria, poiché la diversità nell'attività del corpo porta a un cambiamento della frequenza cardiaca, adattandosi ogni volta a un nuovo livello.

Le letture HRV indicano la fisiologia nei sistemi. Analizzando l'HRV, è possibile valutare con precisione le caratteristiche funzionali del corpo, monitorare la dinamica del cuore e identificare una forte diminuzione della frequenza cardiaca, che porta alla morte improvvisa.

Metodi di determinazione

Lo studio cardiologico delle contrazioni cardiache ha determinato i metodi ottimali di HRV, le loro caratteristiche in varie condizioni.

L'analisi viene effettuata sullo studio della sequenza di intervalli:

• R-R (elettrocardiogramma delle contrazioni);
• N-N (intervalli tra le normali contrazioni).

Metodi statistici. Questi metodi si basano sull'ottenimento e il confronto di intervalli "N-N" con una stima della variabilità. Il cardiointervalogramma ottenuto dopo l'esame mostra una serie di intervalli "R-R" che si ripetono uno dopo l'altro.

Gli indicatori di queste lacune includono:

• SDNN riflette la somma degli indicatori HRV in corrispondenza dei quali vengono evidenziate le deviazioni degli intervalli N-N e la variabilità degli intervalli R-R;
• Confronto RMSSD di una sequenza di intervalli N-N;
• PNN5O mostra la percentuale di gap NN che differiscono di oltre 50 millisecondi sull'intero gap dello studio;
• Valutazione CV degli indicatori di variabilità di grandezza.

I metodi geometrici sono isolati ottenendo un istogramma, che mostra cardiointervalli con durate diverse.

Questi metodi calcolano la variabilità della frequenza cardiaca utilizzando determinati valori:

• Mo (Mode) sta per intervalli cardio;
• Amo (Mode Amplitude) - il numero di intervalli cardio proporzionali a Mo come percentuale del volume selezionato;
• VAR (intervallo di variazione) è il rapporto del grado tra gli intervalli cardio.

L'analisi dell'autocorrelazione valuta il ritmo cardiaco come uno sviluppo casuale. Si tratta di un grafico di correlazione dinamica ottenuto con uno spostamento graduale di un'unità della serie dinamica rispetto all'autoserie.

Questa analisi qualitativa ci consente di studiare l'influenza del collegamento centrale sul lavoro del cuore e determinare la latenza della periodicità del ritmo cardiaco.

Ritmografia di correlazione (scatterografia). L'essenza del metodo risiede nella visualizzazione di successivi intervalli cardio su un piano grafico bidimensionale.

Durante la costruzione dello scatterogramma viene selezionata una bisettrice, al centro della quale è presente una serie di punti. Se i punti vengono deviati a sinistra si vede quanto è più breve il ciclo, lo spostamento a destra mostra quanto è lungo il precedente.

Sul ritmogramma risultante, viene evidenziata l'area corrispondente alla deviazione dei gap N-N. Il metodo consente di identificare il lavoro attivo del sistema autonomo e il suo successivo effetto sul cuore.

Metodi per lo studio dell'HRV

Gli standard medici internazionali definiscono due modi per studiare il ritmo cardiaco:

1. Record di registrazione Intervalli "RR" - per 5 minuti viene utilizzato per una rapida valutazione dell'HRV e alcuni test medici;
2. Registrazione giornaliera degli intervalli "RR" - valuta più accuratamente i ritmi della registrazione vegetativa degli intervalli "RR". Tuttavia, durante la decifrazione del record, molti indicatori vengono valutati dall'intervallo di cinque minuti della registrazione dell'HRV, poiché su un lungo record si formano segmenti che interferiscono con l'analisi spettrale.

Per determinare la componente ad alta frequenza in un ritmo cardiaco è necessaria una registrazione di circa 60 secondi e per analizzare la componente a bassa frequenza sono necessari 120 secondi di registrazione. Per valutare correttamente la componente a bassa frequenza, è necessaria una registrazione di cinque minuti, scelta per lo studio HRV standard.

HRV di un corpo sano

La variabilità del ritmo medio nelle persone sane consente di determinare la loro resistenza fisica in base all'età, al sesso, all'ora del giorno.

Ogni persona ha un diverso punteggio HRV. Le donne hanno una frequenza cardiaca più attiva. L'HRV più alto è rintracciato nell'infanzia e nell'adolescenza. Le componenti ad alta e bassa frequenza diminuiscono con l'età.

L'HRV è influenzato dal peso di una persona. Il peso corporeo ridotto provoca la potenza dello spettro HRV, nelle persone in sovrappeso si osserva l'effetto opposto.

Lo sport e l'attività fisica leggera hanno un effetto benefico sull'HRV: la potenza dello spettro aumenta, la frequenza cardiaca diventa meno frequente. I carichi eccessivi, al contrario, aumentano la frequenza delle contrazioni e riducono l'HRV. Questo spiega le frequenti morti improvvise tra gli atleti.

L'utilizzo di metodi per determinare la variazione della frequenza cardiaca consente di controllare l'allenamento, aumentando gradualmente il carico.

Se l'HRV è basso

Una forte diminuzione della variazione della frequenza cardiaca indica alcune malattie:

Malattie ischemiche e ipertensive;

Ricezione di alcuni farmaci;

Gli studi sull'HRV nella pratica medica sono tra i metodi semplici e accessibili che valutano la regolazione autonomica negli adulti e nei bambini con una serie di malattie.

Nella pratica medica, l'analisi consente:

· Valutare la regolazione viscerale del cuore;

Determina il lavoro generale del corpo;

Valutare il livello di stress e attività fisica;

Monitorare l'efficacia della terapia farmacologica;

Diagnosticare la malattia in una fase precoce;

· Aiuta a scegliere un approccio al trattamento delle malattie cardiovascolari.

Pertanto, quando si esamina il corpo, non bisogna trascurare i metodi per studiare le contrazioni cardiache. Gli indicatori HRV aiutano a determinare la gravità della malattia e a scegliere il trattamento giusto.

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C'è il rischio di ictus?

1. Aumento della pressione sanguigna (più di 140):

• Spesso
• A volte
• raramente

2. Atherosclerosis di navi

3. Fumo e alcol:

• Spesso
• A volte
• raramente

4. Malattie cardiache:

• difetto di nascita
• disturbi valvolari
• attacco di cuore

5. Passaggio di visita medica e risonanza magnetica diagnostica:

• Ogni anno
• una volta nella vita
• Mai

Totale: 0%

L'ictus è una malattia piuttosto pericolosa, che colpisce persone lontane dalla vecchiaia, ma anche persone di mezza età e persino molto giovani.

Un ictus è una situazione di emergenza che richiede un aiuto immediato. Spesso finisce con la disabilità, in molti casi anche con la morte. Oltre al blocco di un vaso sanguigno di tipo ischemico, anche un'emorragia cerebrale sullo sfondo dell'ipertensione, in altre parole un ictus emorragico, può causare un attacco.

Una serie di fattori aumenta la possibilità di avere un ictus. Ad esempio, i geni o l'età non sono sempre da biasimare, anche se dopo 60 anni la minaccia aumenta in modo significativo. Tuttavia, tutti possono fare qualcosa per impedirlo.

L'ipertensione arteriosa è un importante fattore di rischio per l'ictus. L'ipertensione insidiosa non mostra sintomi nella fase iniziale. Pertanto, i pazienti lo notano in ritardo. È importante controllare regolarmente la pressione sanguigna e assumere farmaci per livelli elevati.

La nicotina restringe i vasi sanguigni e aumenta la pressione sanguigna. Un fumatore ha il doppio delle probabilità di avere un ictus rispetto a un non fumatore. Tuttavia, c'è una buona notizia: chi smette di fumare riduce notevolmente questo rischio.

3. Sovrappeso: perdere peso

L'obesità è un fattore importante nello sviluppo dell'infarto cerebrale. Le persone obese dovrebbero pensare a un programma dimagrante: mangiare meno e meglio, aggiungere attività fisica. Le persone anziane dovrebbero parlare con il proprio medico della misura in cui traggono beneficio dalla perdita di peso.

4. Tieni sotto controllo i livelli di colesterolo

Livelli elevati di colesterolo LDL "cattivo" portano a depositi nei vasi di placche ed embolia. Quali dovrebbero essere i valori? Tutti dovrebbero scoprirlo individualmente con un medico. Poiché i limiti dipendono, ad esempio, dalla presenza di malattie concomitanti. Inoltre, valori elevati di colesterolo HDL "buono" sono considerati positivi. Uno stile di vita sano, in particolare una dieta equilibrata e molto esercizio fisico, può influenzare positivamente i livelli di colesterolo.

Utile per i vasi sanguigni è una dieta comunemente nota come "mediterranea". Cioè: molta frutta e verdura, noci, olio d'oliva invece di olio da cucina, meno salsicce e carne e molto pesce. Buone notizie per i buongustai: puoi permetterti di deviare dalle regole per un giorno. È importante mangiare bene in generale.

6. Moderato consumo di alcol

L'eccessivo consumo di alcol aumenta la morte delle cellule cerebrali colpite da ictus, il che è inaccettabile. L'astinenza completa non è richiesta. Anche un bicchiere di vino rosso al giorno è utile.

Il movimento a volte è la cosa migliore che puoi fare per la tua salute per perdere peso, normalizzare la pressione sanguigna e mantenere l'elasticità dei vasi sanguigni. Ideale per questo esercizio di resistenza, come il nuoto o la camminata veloce. La durata e l'intensità dipendono dalla forma fisica personale. Nota importante: le persone non allenate di età superiore ai 35 anni devono essere inizialmente esaminate da un medico prima di iniziare l'esercizio.

8. Ascolta il ritmo del cuore

Un certo numero di condizioni cardiache contribuiscono alla probabilità di un ictus. Questi includono fibrillazione atriale, difetti congeniti e altri disturbi del ritmo. Eventuali segni precoci di problemi cardiaci non dovrebbero essere ignorati in nessuna circostanza.

9. Controlla la glicemia

Le persone con diabete hanno il doppio delle probabilità di avere un infarto cerebrale rispetto al resto della popolazione. Il motivo è che livelli elevati di glucosio possono danneggiare i vasi sanguigni e promuovere l'accumulo di placca. Inoltre, i pazienti diabetici hanno spesso altri fattori di rischio per l'ictus, come ipertensione o lipidi nel sangue troppo alti. Pertanto, i pazienti diabetici dovrebbero occuparsi della regolazione dei livelli di zucchero.

A volte lo stress non ha nulla di sbagliato, può persino motivare. Tuttavia, lo stress prolungato può aumentare la pressione sanguigna e la suscettibilità alle malattie. Può indirettamente causare un ictus. Non esiste una panacea per lo stress cronico. Pensa a cosa è meglio per la tua psiche: sport, un hobby interessante o forse esercizi di rilassamento.

Analisi della variabilità della frequenza cardiaca

La selezione individualizzata della terapia antiaritmica per la fibrillazione atriale (FA) è ancora un problema difficile. A questo proposito, lo sviluppo di nuove tecniche non invasive continua a migliorare l'accuratezza della diagnosi clinica e l'efficacia della selezione dei regimi terapeutici. Un'analisi della variabilità della frequenza cardiaca (HRV) può essere utilizzata come tale tecnica.

Il metodo della variabilità della frequenza cardiaca si basa su un'analisi quantitativa degli intervalli RR misurati dall'ECG in un determinato periodo di tempo. In questo caso è possibile normalizzare il numero di cardiocicli o la durata della registrazione. La commissione di lavoro della European Society of Cardiology e della North American Society of Pacing and Electrophysiology ha proposto di standardizzare il tempo di registrazione dell'ECG necessario per un'adeguata valutazione dei parametri di variabilità della frequenza cardiaca. Per studiare le caratteristiche temporali, è consuetudine utilizzare una registrazione ECG breve (5 min) e lunga (24 h).

La variabilità della frequenza cardiaca può essere determinata in vari modi. I più utilizzati nell'analisi della variabilità della frequenza cardiaca sono i metodi di valutazione nell'intervallo di tempo e frequenza.

Nel primo caso, gli indicatori vengono calcolati in base alla registrazione degli intervalli NN per lungo tempo. Sono stati proposti numerosi parametri per le caratteristiche quantitative della variabilità della frequenza cardiaca nell'intervallo di tempo: NN, SDNN, SDANN, SDNNi, RMSSD, NN > 50, pNN 50.

NN è il numero totale di intervalli RR di origine sinusale.

SDNN - deviazione standard degli intervalli NN. Utilizzato per valutare la variabilità complessiva della frequenza cardiaca. Matematicamente equivalente alla potenza totale nell'analisi spettrale e riflette tutte le componenti cicliche che formano la variabilità del ritmo.

SDANN è la deviazione standard dei valori medi degli intervalli NN calcolati su intervalli di 5 minuti durante l'intera registrazione. Riflette le fluttuazioni con un intervallo superiore a 5 minuti. Utilizzato per analizzare le componenti a bassa frequenza della variabilità.

SDNNi è la media delle deviazioni standard degli intervalli NN calcolate su intervalli di 5 minuti durante la registrazione. Riflette la variabilità con una ciclicità inferiore a 5 min.

RMSSD è la radice quadrata della somma media dei quadrati delle differenze tra intervalli NN adiacenti. Utilizzato per valutare le componenti ad alta frequenza della variabilità.

NN 50 - il numero di coppie di intervalli NN adiacenti che differiscono di oltre 50 m/s durante l'intera registrazione.

pNN 50 è il valore di NN 50 diviso per il numero totale di intervalli NN.

Lo studio della variabilità della frequenza cardiaca nell'intervallo di frequenza consente di analizzare la gravità delle fluttuazioni di diverse frequenze nello spettro complessivo. In altre parole, questo metodo determina la potenza delle varie componenti armoniche che insieme formano la variabilità. La possibile gamma di intervalli RR può essere interpretata come la larghezza di banda del canale di regolazione della frequenza cardiaca. In base al rapporto tra i poteri delle varie componenti spettrali, si può giudicare il predominio dell'uno o dell'altro meccanismo fisiologico di regolazione del ritmo cardiaco. Lo spettro è costruito con il metodo della trasformata veloce di Fourier. Meno comunemente usata è l'analisi parametrica basata su modelli autoregressivi. Ci sono quattro intervalli di frequenza informativi nello spettro:

HF - alta frequenza (0,15-0,4 Hz). La componente HF è riconosciuta come marker dell'attività del sistema parasimpatico.

LF - bassa frequenza (0,04-0,15 Hz). L'interpretazione della componente LF è più controversa. È interpretato da alcuni ricercatori come un marker di modulazione simpatica, da altri come un parametro che include l'influenza simpatica e vagale.

VLF - frequenza molto bassa (0,003-0,04 Hz). L'origine dei componenti VLF e ULF necessita di ulteriori studi. Secondo i dati preliminari, VLF riflette l'attività del centro di regolazione sottocorticale simpatico.

ULF - frequenza ultra bassa (< 0,003 Гц). Для 5-минутной записи ЭКГ-оценка и интерпретация ULF-компоненты некорректна из-за нарушения требуемого соотношения между длителностью регистрации и нижней частотой спектра. Поэтому использование данной компоненты оправдано лишь при 24-часовом исследовании ЭКГ.

Lo spettro del ritmogramma è concentrato in una stretta regione di frequenza infra-bassa da 0 a 0,4 Hz, che corrisponde a fluttuazioni da 2,5 s all'infinito. In pratica, il periodo massimo è limitato ad un intervallo pari a 1/3 del tempo di registrazione dell'intervallogramma. Con l'analisi spettrale di una registrazione ECG di 5 minuti, è possibile rilevare oscillazioni dell'onda con periodi fino a 99 s e, con il monitoraggio Holter, è possibile rilevare oscillazioni circadiane con intervalli fino a 8 ore L'unica limitazione è il requisito della stazionarietà , cioè indipendenza delle caratteristiche statistiche dal tempo.

La dimensione principale delle componenti spettrali è espressa in ms 2 /Hz. A volte sono misurati in unità relative come il rapporto tra la potenza di una singola componente spettrale e la potenza totale dello spettro meno la componente a frequenza ultrabassa.

L'analisi temporale e spettrale congiunta aumenta significativamente la quantità di informazioni sui processi e sui fenomeni studiati di varia natura, poiché le proprietà temporali e di frequenza sono correlate. Tuttavia, alcune caratteristiche si riflettono chiaramente sul piano temporale, mentre altre si manifestano nell'analisi in frequenza.

Ci sono due funzioni principali della variabilità della frequenza cardiaca: dispersione e concentrazione. Il primo è testato dagli indicatori SDNN, SDNNi, SDANN. In 8 brevi campioni di ritmo sinusale in condizioni di stazionarietà del processo, la funzione di dispersione riflette il dipartimento di regolazione parasimpatico. L'indicatore RMSSD nell'interpretazione fisiologica può essere considerato come una valutazione della capacità del nodo senoatriale di concentrare il ritmo cardiaco, regolato dalla transizione della funzione del pacemaker principale a diverse parti del nodo senoatriale, che hanno un livello disuguale di sincronizzazione di eccitabilità e automatismo. Con un aumento della frequenza cardiaca sullo sfondo dell'attivazione dell'influenza simpatica, si nota una diminuzione del RMSSD, ad es. aumento della concentrazione e viceversa, con un aumento della bradicardia sullo sfondo di un aumento del tono vagale, la concentrazione del ritmo diminuisce. Nei pazienti con il ritmo principale non sinusale, questo indicatore non riflette l'influenza autonomica, ma indica il livello delle riserve funzionali del ritmo cardiaco in termini di mantenimento di un'emodinamica adeguata. Un forte indebolimento della funzione di concentrazione con un aumento della RMSSD superiore a 350 ms nei pazienti con bradiaritmia eterotropica è strettamente associato alla morte improvvisa.

Molto spesso, la variabilità della frequenza cardiaca viene utilizzata per stratificare il rischio di mortalità cardiaca e aritmica dopo infarto del miocardio. È stato dimostrato che il calo delle prestazioni (in particolare SDNN< 100) коррелируете высокой вероятностью развития угрожающих жизни аритмий и внезапной смерти после инфаркта миокарда.

Esistono prove che una bassa variabilità è un predittore di patologia cardiovascolare in individui apparentemente sani. Pertanto, il significato prognostico di questi parametri è già stato dimostrato. Tuttavia, al momento, una serie di limitazioni riduce il valore diagnostico della tecnica. Uno dei principali ostacoli all'ampio uso clinico degli indicatori di variabilità della frequenza cardiaca è l'ampia gamma di fluttuazioni individuali nella stessa malattia, che rende i confini della norma molto vaghi.

A tavola. vengono presentati i parametri normali della variabilità della frequenza cardiaca.

Valori normali di variabilità della frequenza cardiaca

Quella che viene chiamata variabilità della frequenza cardiaca, algoritmo di analisi

"Il cuore funziona come un orologio": questa frase viene spesso applicata a persone che hanno un cuore forte e sano. Resta inteso che una tale persona ha un ritmo chiaro e uniforme del battito cardiaco. In effetti, l'argomento è fondamentalmente sbagliato. Stephen Gales, uno scienziato inglese che svolse ricerche nel campo della chimica e della fisiologia, nel 1733 fece la scoperta che il ritmo del cuore è mutevole.

Cos'è la variabilità della frequenza cardiaca?

Il ciclo di contrazione del muscolo cardiaco è variabile. Anche nelle persone perfettamente sane che sono a riposo, è diverso. Ad esempio: se una persona ha un polso di 60 battiti al minuto, ciò non significa che l'intervallo di tempo tra i battiti del cuore sia di 1 secondo. Le pause possono essere più brevi o più lunghe di frazioni di secondo e un totale di 60 battiti. Questo fenomeno è chiamato variabilità della frequenza cardiaca. Negli ambienti medici - sotto forma di abbreviazione di HRV.

Poiché la differenza negli intervalli tra i cicli della frequenza cardiaca dipende anche dallo stato del corpo, è necessario analizzare l'HRV in posizione stazionaria. I cambiamenti nella frequenza cardiaca (HR) si verificano a causa di varie funzioni corporee, cambiando costantemente a nuovi livelli.

I risultati dell'analisi spettrale dell'HRV indicano i processi fisiologici che si verificano nei sistemi corporei. Questo metodo di studio della variabilità consente di valutare le caratteristiche funzionali del corpo, controllare il lavoro del cuore e identificare quanto bruscamente si riduce la frequenza cardiaca, portando spesso a una morte improvvisa.

La connessione tra il sistema nervoso autonomo e il lavoro del cuore

Il sistema nervoso autonomo (ANS) è responsabile della regolazione del funzionamento degli organi interni, inclusi il cuore e i vasi sanguigni. Può essere paragonato a un computer di bordo autonomo che monitora l'attività e regola l'attività dei sistemi nel corpo. Una persona non pensa a come respira, o come avviene il processo digestivo all'interno, i vasi sanguigni si restringono e si espandono. Tutta questa attività avviene automaticamente.

VNS è diviso in due tipi:

Ciascuno dei sistemi influenza il funzionamento del corpo, il lavoro del muscolo cardiaco.

Simpatico - è responsabile di fornire le funzioni necessarie per la sopravvivenza del corpo in situazioni stressanti. Attiva le forze, fornisce un grande flusso di sangue ai tessuti muscolari, fa battere il cuore più velocemente. Sotto stress, riduci la variabilità della frequenza cardiaca: gli intervalli tra i battiti si accorciano e la frequenza cardiaca aumenta.

Parasimpatico - responsabile del riposo e dell'accumulo del corpo. Pertanto, influisce sulla diminuzione della frequenza cardiaca e della variabilità. Con respiri profondi, una persona si calma e il corpo inizia a ripristinare le funzioni.

È grazie alla capacità del SNA di adattarsi ai cambiamenti esterni e interni, al corretto equilibrio in diverse situazioni che garantisce la sopravvivenza umana. Le violazioni nel lavoro del sistema nervoso autonomo diventano spesso le cause di disturbi, lo sviluppo di malattie e persino la morte.

La storia dell'aspetto del metodo

L'uso dell'analisi della variabilità della frequenza cardiaca è iniziato non molto tempo fa. Il metodo di valutazione HRV ha attirato l'attenzione degli scienziati solo negli anni del 20° secolo. Durante questo periodo, i luminari stranieri della scienza furono impegnati nello sviluppo dell'analisi e nella sua applicazione clinica. L'Unione Sovietica prese la rischiosa decisione di mettere in pratica il metodo.

Durante la preparazione del cosmonauta Gagarin Yu.A. al primo volo, gli scienziati sovietici dovettero affrontare un compito difficile. Era necessario studiare i problemi dell'influenza del volo spaziale sul corpo umano e fornire all'oggetto spaziale un numero minimo di strumenti e sensori.

Il consiglio scientifico ha deciso di utilizzare l'analisi spettrale dell'HRV per studiare le condizioni dell'astronauta. Il metodo è stato sviluppato dal Dr. Baevsky R.M. e si chiama cardiointervalografia. Nello stesso periodo, il medico ha iniziato a creare il primo sensore, che è stato utilizzato come dispositivo di misurazione per il controllo dell'HRV. Rappresentava un computer elettrico portatile con un apparecchio per la lettura del ritmo cardiaco. Le dimensioni del sensore sono relativamente piccole, quindi il dispositivo può essere trasportato e utilizzato per l'esame in qualsiasi luogo.

Baevskij R.M. ha aperto un approccio completamente nuovo al controllo della salute umana, che si chiama diagnostica prenosologica. Il metodo consente di valutare le condizioni di una persona e determinare cosa ha causato lo sviluppo della malattia e molto altro.

Gli scienziati che conducevano ricerche alla fine degli anni '80 hanno scoperto che l'analisi spettrale dell'HRV fornisce una previsione accurata della morte nelle persone che hanno subito un infarto del miocardio.

Negli anni '90, i cardiologi sono giunti a standard uniformi per l'uso clinico e l'analisi spettrale dell'HRV.

Dove altro viene utilizzato il metodo HRV?

Oggi la cardiointervalografia viene utilizzata non solo nel campo della medicina. Una delle aree di utilizzo popolari è lo sport.

Scienziati cinesi hanno scoperto che l'analisi dell'HRV consente di valutare l'intervallo di variazione della frequenza cardiaca e determinare il grado di stress nel corpo durante lo sforzo fisico. Utilizzando il metodo, è possibile sviluppare un programma di allenamento personalizzato per ogni atleta.

Gli scienziati finlandesi nello sviluppo del sistema Firstbeat hanno preso come base l'analisi dell'HRV. Si consiglia agli atleti di utilizzare il programma per misurare il livello di stress, analizzare l'efficacia dell'allenamento e valutare la durata del recupero del corpo dopo lo sforzo fisico.

Analisi dell'HRV

La variabilità della frequenza cardiaca è studiata mediante analisi. Questo metodo si basa sulla determinazione della sequenza degli intervalli RR ECG. Esistono anche intervalli NN, ma in questo caso vengono prese in considerazione solo le distanze tra i battiti cardiaci normali.

I dati ottenuti consentono di determinare le condizioni fisiche del paziente, seguire le dinamiche e identificare le deviazioni nel lavoro del corpo umano.

Dopo aver studiato le riserve adattative di una persona, è possibile prevedere possibili malfunzionamenti nel lavoro del cuore e dei vasi sanguigni. Se i parametri sono ridotti, ciò indica che la relazione tra il VHF e il sistema cardiovascolare è stata interrotta, il che porta allo sviluppo di patologie nel lavoro del muscolo cardiaco.

Gli atleti e i ragazzi forti e sani hanno dati HRV elevati, poiché l'aumento del tono parasimpatico è una condizione caratteristica per loro. Il tono simpatico elevato si verifica a causa di vari tipi di malattie cardiache, che portano a una riduzione dell'HRV. Ma con una diminuzione acuta e netta della variabilità, c'è un serio rischio di morte.

Analisi spettrale - caratteristiche del metodo

Quando si utilizza l'analisi spettrale, è possibile valutare l'influenza dei sistemi di regolazione del corpo sulle funzioni cardiache.

I medici hanno identificato i componenti principali dello spettro, corrispondenti alle fluttuazioni ritmiche del muscolo cardiaco e che differiscono in diverse periodicità:

• HF - alta frequenza;
• LF - bassa frequenza;
• VLF è una frequenza molto bassa.

Tutti questi componenti sono utilizzati nel processo di registrazione a breve termine di un elettrocardiogramma. Per la registrazione a lungo termine, viene utilizzato un componente ULF a frequenza ultra bassa.

Ogni componente ha le sue funzioni:

• LF - determina come il sistema nervoso simpatico e parasimpatico influenza il ritmo del battito cardiaco.
• HF - ha una connessione con i movimenti del sistema respiratorio e mostra come il nervo vago influisce sul funzionamento del muscolo cardiaco.
• ULF, VLF indicano vari fattori: tono vascolare, processi di termoregolazione e altri.

Un indicatore importante è TP, che fornisce il valore della potenza totale dello spettro. Permette di riassumere l'attività degli effetti del SNA sul lavoro del cuore.

Parametri non meno importanti dell'analisi spettrale sono l'indice di centralizzazione, che viene calcolato utilizzando la formula: (HF+LF)/VLF.

Quando si esegue l'analisi spettrale, viene preso in considerazione l'indice di interazione vagosimpatica dei componenti LF e HF.

Il rapporto LF/HF indica come le divisioni simpatiche e parasimpatiche del SNA influenzano l'attività cardiaca.

Considera le norme di alcuni indicatori dell'analisi spettrale HRV:

• LF. Determina l'influenza del sistema surrenale della divisione simpatica del SNA sul lavoro del muscolo cardiaco. I valori normali dell'indicatore sono entro ms 2.
• HF. Determina l'attività del sistema nervoso parasimpatico e il suo effetto sull'attività del sistema cardiovascolare. Norma indicatore: ms 2.
• LF/AC. Indica l'equilibrio del SNS e del PSNS e l'aumento della tensione. La norma è 1,5-2,0.
• VLF. Determina il supporto ormonale, le funzioni termoregolatrici, il tono vascolare e molto altro. La norma non supera il 30%.

HRV di una persona sana

Le letture dell'analisi spettrale HRV sono individuali per ogni persona. Con l'aiuto della variabilità della frequenza cardiaca, si può facilmente valutare quanto sia elevata la resistenza fisica in relazione all'età, al sesso e all'ora del giorno.

Ad esempio: la popolazione femminile ha una frequenza cardiaca più elevata. I tassi più elevati di HRV si osservano nei bambini e negli adolescenti. I componenti LF e HF diminuiscono con l'età.

È stato dimostrato che il peso corporeo umano influisce sulle letture HRV. A basso peso, la potenza dello spettro aumenta, ma negli individui obesi l'indicatore è ridotto.

Lo sport e l'attività fisica moderata hanno un effetto benefico sulla variabilità. Con tali esercizi, la frequenza cardiaca diminuisce e la potenza dello spettro aumenta. L'allenamento della forza aumenta la frequenza cardiaca e riduce la variabilità della frequenza cardiaca. Non è raro che un atleta muoia improvvisamente dopo un intenso allenamento.

Cosa significa HRV basso?

Se c'è stata una forte diminuzione della variabilità della frequenza cardiaca, ciò può indicare lo sviluppo di malattie gravi, tra le quali le più comuni sono:

• Ipertensione.
• Ischemia cardiaca.
• Sindrome di Parkinson.
• Diabete mellito di tipo I e II.
• Sclerosi multipla.

I disturbi HRV sono spesso causati da alcuni farmaci. Variazioni ridotte possono indicare patologie di natura neurologica.

L'analisi HRV è un modo semplice ed economico per valutare le funzioni regolatrici del sistema autonomo in varie malattie.

Con questa ricerca puoi:

• dare una valutazione obiettiva del lavoro di tutti i sistemi corporei;
• determinare quanto è alto il livello di stress durante lo sforzo fisico;
• monitorare l'efficacia del trattamento;
• valutare la regolazione viscerale del muscolo cardiaco;
• identificare le patologie nelle prime fasi della malattia;
• scegliere la terapia appropriata per le malattie del sistema cardiovascolare.

Lo studio della frequenza cardiaca consente di stabilire la gravità della patologia e scegliere un trattamento efficace, quindi non bisogna trascurare questo tipo di esame.

Variabilità del battito cardiaco

In questo articolo spiegheremo cos'è la variabilità della frequenza cardiaca, cosa la influenza, come misurarla e cosa fare con i dati.

Il nostro cuore non è solo una pompa. Questo è un centro di elaborazione delle informazioni molto complesso che comunica con il cervello attraverso i sistemi nervoso e ormonale, nonché in altri modi. Gli articoli forniscono un'ampia descrizione e diagrammi dell'interazione del cuore con il cervello.

E inoltre non controlliamo il nostro cuore, la sua autonomia è dovuta al lavoro del nodo del seno - che innesca la contrazione del muscolo cardiaco. Ha automatismo, cioè si eccita spontaneamente e innesca la propagazione di un potenziale d'azione attraverso il miocardio, che provoca una contrazione del cuore.

Il lavoro di tutti i sistemi regolatori del nostro corpo può essere rappresentato sotto forma di un modello a due anelli proposto da Baevsky R.M. . Ha proposto di dividere tutti i sistemi regolatori (circuiti di controllo) del corpo in due tipi: quello superiore - il circuito centrale e quello inferiore - il circuito di controllo autonomo (Fig. 3).

Il circuito autonomo di regolazione è costituito dal nodo del seno, che è direttamente collegato al sistema cardiovascolare (CVS) e attraverso di esso al sistema respiratorio (RS) e ai centri nervosi che forniscono la regolazione riflessa della respirazione e della circolazione sanguigna. I nervi vago hanno un effetto diretto sulle cellule del nodo del seno (V).

Il circuito di regolazione centrale agisce sul nodo del seno attraverso i nervi simpatici (S) e il canale di regolazione umorale (gk), ovvero modifica il tono centrale dei nuclei dei nervi vago, ha una struttura più complessa, si compone di 3 livelli, a seconda delle funzioni svolte.

Livello B: circuito di controllo centrale della frequenza cardiaca, fornisce l'omeostasi "intrasistemica" attraverso il sistema simpatico.

Livello B: fornisce l'omeostasi intersistemica, tra diversi sistemi corporei con l'aiuto delle cellule nervose e umorale (con l'aiuto degli ormoni).

Livello A: fornisce l'adattamento all'ambiente esterno con l'aiuto del sistema nervoso centrale.

L'adattamento effettivo avviene con una partecipazione minima dei livelli superiori di gestione, cioè grazie a un circuito autonomo. Maggiore è il contributo dei circuiti centrali, più difficile e “costoso” è l'adattamento del corpo.

Su un ECG si presenta così:

Poiché siamo interessati al lavoro di tutti i sistemi regolatori del corpo, e si riflette nel lavoro del nodo del seno, è estremamente importante escludere dalla considerazione i risultati dell'azione di altri centri di eccitazione, la cui azione per i nostri scopi sarà un ostacolo.

Pertanto, è estremamente importante che il nodo del seno inizi la contrazione del cuore. Questo apparirà sull'ECG come un'onda P (contrassegnata in rosso) (vedi Figura 6)

Vari difetti di registrazione sono possibili a causa di:

Cerchiamo di eliminare tutte le distrazioni, il nostro compito è idealmente quello di prendere tutte le misurazioni nello stesso momento e nello stesso posto che ci è comodo. Consiglio anche di alzarsi dal letto, eseguire le necessarie procedure (mattutine) e tornare indietro: questo ridurrà la possibilità di addormentarsi durante la registrazione, cosa che accade periodicamente. Sdraiati per un altro paio di minuti e accendi la registrazione. Più lunga è la registrazione, più è informativa. Per registrazioni brevi, di solito sono sufficienti 5 minuti. Ci sono anche opzioni per la registrazione di 256 intervalli RR. Sebbene tu possa anche incontrare tentativi di valutare la tua condizione da record più brevi. Usiamo una registrazione di 10 minuti, anche se vorremmo di più... Una registrazione più lunga conterrà più informazioni sullo stato del corpo.

E così, abbiamo una serie di intervalli RR, che assomiglia a questo: Figura 7:

Prima di iniziare l'analisi, artefatti e rumori (extrasistole, aritmie, difetti di registrazione, ecc.) devono essere esclusi dai dati iniziali. Se ciò non può essere fatto, tali dati non sono adatti, molto probabilmente gli indicatori saranno sopravvalutati o sottovalutati.

La variabilità della frequenza cardiaca può essere valutata in vari modi. Uno dei modi più semplici è valutare la variabilità statistica della sequenza degli intervalli RR, per questo viene utilizzato un metodo statistico. Ciò consente di quantificare la variabilità in un determinato periodo di tempo.

SDNN è la deviazione standard di tutti gli intervalli normali (seno, NN) dalla media. Riflette la variabilità complessiva dell'intero spettro, correla con la potenza totale (TP), è più dipendente dalla componente a bassa frequenza. Inoltre, qualsiasi tuo movimento nel tempo di registrazione si rifletterà necessariamente in questo indicatore. Uno dei principali indicatori che valuta i meccanismi di regolazione.

L'articolo cerca di trovare una correlazione di questo indicatore con il VO2Max.

NN50 è il numero di coppie di intervalli consecutivi che differiscono l'uno dall'altro per più di 50 ms.

pNN50 - % di intervalli NN50 dal numero totale di tutti gli intervalli NN. Parla dell'attività del sistema parasimpatico.

RMSSD - così come pNN50 indica principalmente l'attività del sistema parasimpatico. Misurato come radice quadrata dei quadrati medi delle differenze tra intervalli NN adiacenti.

E il lavoro valuta le dinamiche dell'allenamento dei triatleti basato su RMSSD e ln RMSSD per 32 settimane.

Inoltre, questo indicatore è correlato allo stato del sistema immunitario.

CV(SDNN/R-Rav) - coefficiente di variazione, consente di valutare l'effetto della frequenza cardiaca sulla variabilità.

Per chiarezza allego un file con la dinamica di alcuni degli indicatori sopra indicati, nel periodo precedente e successivo alla mezza maratona, che era il 5 novembre 2017.

Se osservi attentamente il record di variabilità, puoi vedere che cambia a ondate (vedi Fig.

Per valutare queste onde, è necessario trasformare il tutto in una forma diversa usando la trasformata di Fourier (la Fig. 9 mostra l'applicazione della trasformata di Fourier).

Ora possiamo stimare la potenza di queste onde e confrontarle tra loro, vedi Fig.

HF (alta frequenza) - la potenza della regione ad alta frequenza dello spettro, l'intervallo va da 0,15 Hz a 0,4 Hz, che corrisponde a un periodo compreso tra 2,5 sec e 7 sec. Questo indicatore riflette il lavoro del sistema parasimpatico. Il mediatore principale è l'acetilcolina, che viene rapidamente distrutta. HF riflette il nostro respiro. Più precisamente, l'onda respiratoria: durante l'inalazione, l'intervallo tra le contrazioni cardiache diminuisce e durante l'espirazione aumenta.

Con questo indicatore, tutto è "buono", ci sono molti articoli scientifici che dimostrano la sua relazione con il sistema parasimpatico.

LF (Low Frequency) - potenza della parte a bassa frequenza dello spettro, onde lente, gamma da 0,04 Hz a 0,15 Hz, che corrisponde a un periodo compreso tra 7 sec e 25 sec. Il mediatore principale è la noradrenalina. LF riflette il lavoro del sistema simpatico.

A differenza dell'HF, qui tutto è più complicato, non è del tutto chiaro se rifletta davvero il sistema simpatico. Sebbene nei casi di monitoraggio di 24 ore ciò sia confermato dal seguente studio. Tuttavia, un ampio articolo parla della complessità dell'interpretazione e confuta persino la connessione di questo indicatore con il sistema simpatico.

LF/HF - riflette l'equilibrio delle divisioni simpatiche e parasimpatiche del SNA.

VLF (Very Low Frequency) - onde molto lente, con una frequenza fino a 0,04 Hz. Periodo compreso tra 25 e 300 sec. Non è ancora chiaro cosa mostri, specialmente su registrazioni di 5 minuti. Ci sono articoli che mostrano una correlazione con i ritmi circadiani e la temperatura corporea. Negli individui sani, c'è un aumento della potenza VLF che si verifica durante la notte e picchi prima del risveglio. Questo aumento dell'attività autonomica sembra essere correlato al picco mattutino di cortisolo.

L'articolo cerca di trovare una correlazione di questo indicatore con la depressione. Inoltre, la bassa potenza in questa banda è stata associata a grave infiammazione.

È possibile analizzare VLF solo per registrazioni lunghe.

TP (potenza totale) - la potenza totale di tutte le onde con una frequenza nell'intervallo da 0,0033 Hz a 0,40 Hz.

HFL è una nuova misura basata su un confronto dinamico delle componenti HF e LF della variabilità della frequenza cardiaca. L'indicatore HLF consente di caratterizzare l'equilibrio autonomo dei sistemi simpatico e parasimpatico in dinamica. Un aumento di questo indicatore indicava la predominanza della regolazione parasimpatica nei meccanismi di adattamento, una diminuzione dell'indicatore indicava l'inclusione della regolazione simpatica.

Ed ecco come si presenta la dinamica, durante l'esibizione alla mezza maratona, degli indicatori sopra indicati:

Nella parte successiva dell'articolo esamineremo varie applicazioni per valutare la variabilità della frequenza cardiaca e poi passeremo direttamente alla pratica.

2 Armatura, J.A. e J.L. Ardell, eds. Neurocardiologia., Oxford University Press: New York. Il piccolo cervello nel cuore, 1994. [PDF]

3. Baevsky Forecasting afferma sull'orlo della norma e della patologia. "Medicina", 1979.

4. Fred Shaffer, Rollin McCraty e Christopher L. Zerr. Un cuore sano non è un metronomo: una revisione integrativa dell'anatomia del cuore e della variabilità della frequenza cardiaca, 2014. [NCBI]

18. George E. Billman, Il rapporto LF/HF non misura accuratamente l'equilibrio simpatico-vagale cardiaco, 2013

La variabilità della frequenza cardiaca è normale

Lezione: Analisi della variabilità della frequenza cardiaca Sig. A.P. Kulaichev. Elettrofisiologia computerizzata e diagnostica funzionale. ed. 4°, rivisto. e aggiuntivi - M.: INFRA-M, 2007, p.

L'analisi della variabilità della frequenza cardiaca (HRV) è una branca della cardiologia in rapido sviluppo, in cui le possibilità dei metodi computazionali sono pienamente realizzate. Questa direzione è stata in gran parte avviata dal lavoro pionieristico del famoso ricercatore russo R.M. Baevsky nel campo della medicina spaziale, che per la prima volta ha introdotto in pratica una serie di indicatori complessi che caratterizzano il funzionamento di vari sistemi regolatori del corpo. Attualmente, la standardizzazione nel campo dell'HRV viene effettuata da un gruppo di lavoro della Società europea di cardiologia e della Società nordamericana di stimolazione ed elettrofisiologia.

Il cuore è idealmente in grado di rispondere ai minimi cambiamenti nei bisogni di numerosi organi e sistemi. L'analisi variazionale del ritmo cardiaco consente di quantificare e differenziare il grado di tensione o tono delle divisioni simpatiche e parasimpatiche del SNA, la loro interazione in vari stati funzionali, nonché l'attività dei sottosistemi che controllano il lavoro di vari organi. Pertanto, il programma massimo di questa direzione è lo sviluppo di metodi computazionali e analitici per la diagnostica complessa del corpo secondo la dinamica del ritmo cardiaco.

I metodi HRV non sono destinati alla diagnosi di patologie cliniche, dove, come abbiamo visto sopra, i mezzi tradizionali di analisi visiva e di misurazione funzionano bene. Il vantaggio di questa sezione è la capacità di rilevare le più sottili anomalie nell'attività cardiaca, quindi i suoi metodi sono particolarmente efficaci per valutare la funzionalità generale del corpo nella norma, nonché le deviazioni precoci, che, in assenza della necessaria prevenzione procedure, possono gradualmente trasformarsi in malattie gravi. La tecnica HRV è anche ampiamente utilizzata in molte applicazioni pratiche indipendenti, in particolare nel monitoraggio Holter e nella valutazione della forma fisica degli atleti, nonché in altre professioni associate a un aumento dello stress fisico e psicologico (vedere alla fine della sezione).

Il materiale di partenza per l'analisi dell'HRV sono brevi registrazioni ECG monocanale (da due a diverse decine di minuti) eseguite in uno stato calmo, rilassato o durante i test funzionali. Nella prima fase, i successivi cardiointervalli (IC) vengono calcolati da tale registrazione, le onde R vengono utilizzate come punti di riferimento (limite) di cui, come i componenti più pronunciati e stabili dell'ECG.

Metodi di analisi dell'HRV sono solitamente raggruppati nelle seguenti quattro sezioni principali:

• intervallografia;
• pulsometria variazionale;
• analisi spettrale;
• ritmografia di correlazione.

Altri metodi. Per l'analisi dell'HRV vengono utilizzati anche alcuni metodi meno comuni, relativi alla costruzione di scattergrammi tridimensionali, istogrammi differenziali, calcolo di funzioni di autocorrelazione, interpolazione di triangolazione e calcolo dell'indice di St. George. Nei piani di valutazione e diagnosi, questi metodi possono essere caratterizzati come scientifici ed esplorativi e praticamente non introducono informazioni fondamentalmente nuove.

Monitoraggio Holter. Il monitoraggio ECG Holter a lungo termine comporta molte ore o molti giorni di registrazione ECG continua monocanale di un paziente nelle sue normali condizioni di vita. La registrazione viene effettuata da un registratore portatile portatile su supporto magnetico. A causa della lunga durata, il successivo studio della registrazione ECG viene effettuato con metodi computazionali. In questo caso, di solito viene costruito un intervallogramma, vengono determinate le aree di un brusco cambiamento di ritmo, vengono ricercate le contrazioni extrasistoliche e le pause asistoliche, contando il loro numero totale e classificando le extrasistoli in base alla forma e alla localizzazione.

Intervalografia In questa sezione vengono utilizzati principalmente i metodi di analisi visiva dei grafici delle variazioni degli IC successivi (intervallogramma o ritmogramma). Ciò consente di valutare la gravità di vari ritmi (prima di tutto, il ritmo respiratorio, vedi Fig. 6.11), per identificare violazioni della variabilità CI (vedi Fig. 6.16, 6.18, 6.19), asistolia ed extrasistole. Quindi nella fig. La Figura 6.21 mostra un intervallogramma con tre salti di battiti cardiaci (tre IC estesi sul lato destro) seguiti da un'extrasistole (IC accorciato) immediatamente seguito da un quarto salto di battiti cardiaci.

Riso. 6.11. Grafico degli intervalli di respirazione profonda

Riso. 6.16. Intervallo di fibrillazione

Riso. 6.19. Intervalogramma di un paziente con salute normale, ma con evidenti disturbi della HRV

L'intervallogramma consente di identificare importanti caratteristiche individuali dell'azione dei meccanismi regolatori in risposta a test fisiologici. Come esempio illustrativo, considera i tipi opposti di reazioni a un test di apnea. Riso. 6.22 mostra le reazioni di accelerazione della frequenza cardiaca durante l'apnea. Tuttavia, nel soggetto (Fig. 6.22, a), dopo il forte calo iniziale, si verifica una stabilizzazione con una tendenza a un certo allungamento dell'IC, mentre nel soggetto (Fig. 6.22, b), il forte calo iniziale continua con un accorciamento più lento dell'IC, mentre le violazioni della variabilità appaiono CI con una natura discreta della loro alternanza (che per questo soggetto non si manifestava in uno stato di rilassamento). La Figura 6.23 mostra le reazioni opposte con l'allungamento dell'IC. Tuttavia, se per il soggetto (Fig. 6.23, a) c'è una tendenza all'aumento quasi lineare, allora per il soggetto (Fig. 23, b) questa tendenza mostra un'attività ad onde lente ad alta ampiezza.

Riso. 6.23. Intervalogrammi per test di apnea con allungamento dell'IC

Pulsometria variazionale In questa sezione vengono utilizzati principalmente strumenti statistici descrittivi per valutare la distribuzione dell'IC con la costruzione di un istogramma, nonché una serie di indicatori derivati ​​che caratterizzano il funzionamento di vari sistemi regolatori dell'organismo e indici internazionali speciali. Per molti di questi indici, su un ampio materiale sperimentale, sono stati determinati i limiti clinici della norma in base al sesso e all'età, nonché un numero di successivi intervalli numerici corrispondenti a disfunzioni di un grado o dell'altro.

Grafico a barre. Ricordiamo che un istogramma è un grafico della densità di probabilità di una distribuzione campionaria. In questo caso, l'altezza di una particolare colonna esprime la percentuale di cardiointervalli di un determinato intervallo di durata presenti nel record ECG. Per questo, la scala orizzontale delle durate dell'IC è suddivisa in intervalli successivi di uguale dimensione (bin). Per la comparabilità degli istogrammi, lo standard internazionale imposta la dimensione del bin a 50 ms.

L'attività cardiaca normale è caratterizzata da un istogramma simmetrico, a forma di cupola e solido (Fig. 6.24). Durante il rilassamento con respirazione superficiale, l'istogramma si restringe, mentre la respirazione profonda si allarga. Se sono presenti lacune nelle contrazioni o nelle extrasistoli, sull'istogramma compaiono frammenti separati (rispettivamente a destra oa sinistra del picco principale, Fig. 6.25). La forma asimmetrica dell'istogramma indica la natura aritmica dell'ECG. Un esempio di tale istogramma è mostrato in Fig. 6.26 un. Per scoprire le ragioni di tale asimmetria, è utile fare riferimento all'intervallogramma (Fig. 6.26, b), che in questo caso mostra che l'asimmetria è determinata più probabilmente non dall'aritmia patologica, ma dalla presenza di diversi episodi di un cambiamento nel ritmo normale, che può essere causato da motivi emotivi o cambiamenti nella profondità e nella frequenza respiratoria.

Riso. 6.24. Istogramma simmetrico

Riso. 6.25. Istogramma con tagli mancanti

a - istogramma; b - intervallogramma

Indicatori. Oltre alla rappresentazione istografica nella pulsometria variazionale, vengono calcolate anche una serie di stime numeriche: statistiche descrittive, indicatori di Baevsky, indici di Kaplan e molti altri.

Misure statistiche descrittive caratterizzare ulteriormente la distribuzione di CI:

• dimensione del campione N;
• intervallo di variazione dRR - la differenza tra l'IC massimo e minimo;
• il valore medio di RRNN (la norma in termini di frequenza cardiaca è: 64±2,6 per le età 19-26 e 74±4,1 per le età 31-49);
• Deviazione standard SDNN (norma 91±29);
• coefficiente di variazione CV=SDNN/RRNN*100%;
• coefficienti di asimmetria e curtosi, che caratterizzano la simmetria dell'istogramma e la gravità del suo picco centrale;
• la modalità Mo o il valore CI che divide l'intero campione a metà, con una distribuzione simmetrica, la modalità è vicina al valore medio;
• ampiezza della modalità AMo - percentuale di CI che rientra nel contenitore modale.
• RMSSD - la radice quadrata della somma media dei quadrati delle differenze tra IC adiacenti (praticamente coincide con la deviazione standard SDSD, la norma è 33±17), ha proprietà statistiche stabili, che è particolarmente importante per i record brevi;
• pNN50 - anche la percentuale di intervalli cardio adiacenti che differiscono l'uno dall'altro di oltre 50 ms (norma 7 ± 2%) cambierà poco a seconda della lunghezza del record.

Gli indicatori dRR, RRNN, SDNN, Mo sono espressi in ms. Il più significativo è AMo, che è resistente agli artefatti e sensibile ai cambiamenti nello stato funzionale. Normalmente, nelle persone sotto i 25 anni, l'AMo non supera il 40%, con l'età aumenta dell'1% ogni 5 anni, un eccesso del 50% è considerato una patologia.

Indicatori R.M. Baevsky:

• l'indice di equilibrio autonomico IVR=AMo/dRR indica il rapporto tra l'attività delle divisioni simpatica e parasimpatica del SNA;
• l'indicatore del ritmo vegetativo VPR=1/(Mo*dRR) permette di giudicare l'equilibrio vegetativo dell'organismo;
• l'indicatore di adeguatezza dei processi di regolazione PAPR=AMo/Mo riflette la corrispondenza tra l'attività del reparto sipatico del SNA e il livello primario del nodo del seno;
• l'indice di tensione dei sistemi regolatori IN=AMo/(2*dRR*Mo) riflette il grado di centralizzazione del controllo della frequenza cardiaca.

Il più significativo in pratica è l'indice IN, che riflette adeguatamente l'effetto totale della regolazione cardiaca. I limiti della norma sono: 62,3±39,1 per le età 19-26 anni. L'indicatore è sensibile all'aumento del tono del SNA simpatico, un piccolo carico (fisico o emotivo) lo aumenta di 1,5-2 volte, con carichi significativi la crescita è di 5-10 volte.

Indici A.Ya. Kaplan. Lo sviluppo di questi indici ha perseguito il compito di valutare le componenti delle onde lente e veloci della variabilità CI senza ricorrere a metodi complessi di analisi spettrale:

• l'indice di modulazione respiratoria (RII) valuta il grado di influenza del ritmo respiratorio sulla variabilità dell'IC:
• IDM=(0,5* RMSSD/RRNN)*100%;
• indice del tono simpatico-surrenale: CAT=AMo/IDM*100%;
• indice di aritmia ad onde lente: IMA \u003d (1-0,5 * IDM / CV) * 100% -30
• l'indice di sovratensione dei sistemi di regolazione dell'IPS è il prodotto di SAT e il rapporto tra il tempo di propagazione dell'onda del polso misurato e il tempo di propagazione a riposo, l'intervallo di valori:

40-300 - stress neuropsichico lavorativo;

900-3000 - sovratensione, necessità di riposo;

3000-10000 - sovratensione pericolosa per la salute;

sopra - la necessità di un'uscita urgente dallo stato attuale con un appello a un cardiologo.

L'indice CAT, a differenza dell'IN, tiene conto solo della componente veloce della variabilità dell'IC, in quanto contiene al denominatore non il range totale dell'IC, ma una valutazione normalizzata della variabilità tra IC successivi - IDM. Pertanto, minore è il contributo della componente ad alta frequenza (respiratoria) del ritmo cardiaco alla variabilità totale dell'IC, maggiore è l'indice CAT. È molto efficace per una valutazione preliminare generale dell'attività cardiaca in funzione dell'età, i limiti della norma sono: 30-80 a 27 anni, 80-250 da 28 a 40 anni, 250-450 da 40 a 60 anni e 450-800 per le età più anziane. Il calcolo del CAT viene eseguito a intervalli di 1-2 minuti in uno stato calmo, andare oltre il limite di età superiore della norma è un segno di disturbi dell'attività cardiaca e andare oltre il limite inferiore è un segno favorevole.

Un'aggiunta naturale al CAT è l'IMA, che è direttamente proporzionale alla varianza dell'IC, ma non al totale, ma alla restante variabilità dell'IC meno la componente veloce. I limiti della norma IMA sono: 29,2±13,1 per le età 19-26 anni.

Indici per la valutazione degli scostamenti nella variabilità. La maggior parte degli indicatori considerati sono integrali, in quanto calcolati su sequenze abbastanza estese di CI, mentre sono specificamente focalizzati sulla valutazione della variabilità media di CI e sono sensibili alle differenze di tali valori medi. Queste stime integrali appianano le variazioni locali e funzionano bene in condizioni di stazionarietà dello stato funzionale, ad esempio durante il rilassamento. Allo stesso tempo, sarebbe interessante avere altre stime che: a) funzionino bene nelle condizioni dei test funzionali, cioè quando la frequenza cardiaca non è stazionaria, ma ha una dinamica notevole, ad esempio sotto forma di una tendenza; b) erano sensibili proprio a deviazioni estreme associate a variabilità dell'IC bassa o aumentata. In effetti, molte anomalie minori e precoci dell'attività cardiaca non compaiono a riposo, ma possono essere rilevate durante i test funzionali associati a un aumento dello stress fisiologico o mentale.

A questo proposito, ha senso proporre uno dei possibili approcci alternativi che permetta di costruire indicatori HRV, che, a differenza di quelli tradizionali, potrebbero essere chiamati differenziale o intervallo. Tali indicatori sono calcolati in una breve finestra scorrevole con successiva media sull'intera sequenza CI. L'ampiezza della finestra scorrevole può essere scelta nell'ordine di 10 battiti cardiaci, sulla base delle seguenti tre considerazioni: 1) ciò corrisponde a tre o quattro respiri, che in una certa misura consentono di neutralizzare l'influenza principale del ritmo respiratorio; 2) in un periodo così relativamente breve, la frequenza cardiaca può essere considerata condizionatamente stazionaria anche in condizioni di test funzionali sotto carico; 3) una tale numerosità campionaria garantisce una soddisfacente stabilità statistica delle stime numeriche e l'applicabilità di criteri parametrici.

Nell'ambito dell'approccio proposto, abbiamo costruito due indici di valutazione: l'indice di stress cardiaco PVR e l'indice di aritmia cardiaca PSA. Come ha mostrato un ulteriore studio, un moderato aumento dell'ampiezza della finestra scorrevole riduce leggermente la sensibilità di questi indici ed espande i limiti della norma, ma questi cambiamenti non sono di natura fondamentale.

L'indice PSS è progettato per valutare la variabilità "cattiva" dell'IC, espressa in presenza di IC di durata uguale o molto vicina con una differenza fino a 5 ms (esempi di tali deviazioni sono mostrati in Fig. 6.16, 6.18, 6.19). Questo livello di "morte" è stato scelto per due ragioni: a) è abbastanza piccolo, essendo il 10% del bin standard di 50 ms; b) è abbastanza grande da garantire stabilità e comparabilità delle stime per le registrazioni ECG effettuate con diversa risoluzione temporale . Il valore medio nella norma è del 16,3%, la deviazione standard è del 4,08%.

L'indice PSA è progettato per valutare la extravariabilità dell'IC o il livello di aritmia. Viene calcolato come la percentuale di CI che differisce dalla media di più di 2 deviazioni standard. Secondo la normale legge sulla distribuzione, tali valori saranno inferiori al 2,5%. Il valore medio del PSA nella norma è del 2,39%, la deviazione standard è dello 0,85%.

Calcolo dei limiti della norma. Spesso, quando si calcolano i limiti della norma, viene utilizzata una procedura piuttosto arbitraria. Vengono selezionati pazienti condizionatamente "sani", nei quali non sono state rilevate malattie durante l'osservazione del policlinico. Gli indicatori HRV sono calcolati dai loro cardiogrammi e i valori medi e le deviazioni standard sono determinati da questo campione. Questo metodo non può essere considerato statisticamente corretto.

1. Come accennato in precedenza, l'intero campione deve prima essere eliminato dai valori anomali. Il limite delle deviazioni e il numero di valori anomali in un singolo paziente è determinato dalla probabilità di tali valori anomali, che dipende dal numero di indicatori e dal numero di misurazioni.

2. Tuttavia, è inoltre necessario ripulire separatamente ciascun indicatore, poiché, data la natura normativa generale dei dati, i singoli indicatori di alcuni pazienti possono differire nettamente dai valori di gruppo. Il criterio della deviazione standard non è adatto qui, poiché le stesse deviazioni standard risultano distorte. Tale pulizia differenziata può essere effettuata esaminando visivamente il grafico dei valori degli indici ordinati in ordine crescente (grafico di Quetelet). È necessario escludere i valori appartenenti alle sezioni terminali, curve, rade del grafico, lasciandone la parte centrale, densa e lineare.

Analisi spettrale Questo metodo si basa sul calcolo dello spettro di ampiezza (per i dettagli, vedere la Sezione 4.4) di un numero di cardiointervalli.

Rinormalizzazione temporale preliminare. Tuttavia, l'analisi spettrale non può essere effettuata direttamente sull'intervallogramma, poiché in senso stretto non è una serie temporale: le sue pseudo-ampiezze (KIi) sono separate nel tempo dagli stessi CIi, cioè il suo passo temporale non è uniforme . Pertanto, prima di calcolare lo spettro, è necessaria una rinormalizzazione temporale dell'intervallogramma, che viene eseguita come segue. Scegliamo il valore dell'IC minimo (o metà di esso) come passo temporale costante, che indicheremo come MCI. Disegniamo ora due assi temporali uno sotto l'altro: segnare quello superiore secondo IC successivi, e segnare quello inferiore con un passo costante di MCI. Sulla scala inferiore, tracceremo le ampiezze dell'aQI della variabilità CI come segue. Considera il passaggio successivo di MKIi sulla scala inferiore, ci possono essere due opzioni: 1) MKIi si inserisce completamente nel successivo KIj sulla scala superiore, quindi prendiamo aKIi=KIj; 2) mKIi è sovrapposto a due CIj e CIj+1 adiacenti in termini percentuali a% e b% (a+b=100%), quindi il valore di aCIi è calcolato dalla corrispondente proporzione di rappresentabilità aCIi=(CIj/a%+ CIj+1/b %)*100%. La serie temporale risultante aKIi e sottoposta ad analisi spettrale.

intervalli di frequenza. Le aree separate dello spettro di ampiezza ottenuto (le ampiezze sono misurate in millisecondi) rappresentano il potere della variabilità CI dovuta all'influenza di vari sistemi regolatori del corpo. Nell'analisi spettrale si distinguono quattro intervalli di frequenza:

• 0,4-0,15 Hz (periodo di oscillazione 2,5-6,7 s) - alta frequenza (HF - alta frequenza) o range respiratorio riflette l'attività del centro cardioinibitorio parasimpatico del midollo allungato, si realizza attraverso il nervo vago;
• 0,15-0,04 Hz (periodo di oscillazione 6,7-25 s) - bassa frequenza (LF - bassa frequenza) o gamma vegetativa (onde lente del primo ordine Traube-Goering) riflette l'attività dei centri simpatici del midollo allungato, si realizza attraverso l'influenza di SINS e PSVNS, ma principalmente per innervazione dal ganglio simpatico toracico superiore (stellato);
• 0,04-0,0033 Hz (periodo di oscillazione da 25 s a 5 min) - gamma vascolare-motoria o vascolare a frequenza ultra bassa (VLF - frequenza molto bassa) (onde di Mayer lente del secondo ordine) riflette l'azione dell'ergotropico centrale e dell'umor-metabolico regolazione dei meccanismi; attuato attraverso un cambiamento degli ormoni del sangue (retina, angiotensina, aldosterone, ecc.);
• · 0,0033 Hz e più lento - l'intervallo di frequenza ultra bassa (ULF) riflette l'attività dei centri superiori di regolazione della frequenza cardiaca, l'origine esatta della regolazione è sconosciuta, l'intervallo è raramente studiato a causa della necessità di eseguire prestazioni a lungo termine registrazioni.

a - rilassamento; b - respirazione profonda 6.27 mostra gli spettrogrammi per due campioni fisiologici. In uno stato di rilassamento (Fig. 6.27, a) con respirazione superficiale, lo spettro dell'ampiezza diminuisce in modo abbastanza monotono nella direzione dalle frequenze basse ad alte, il che indica una rappresentazione equilibrata di vari ritmi. Con la respirazione profonda (Fig. 6.27, b), un picco respiratorio si distingue nettamente a una frequenza di 0,11 Hz (con un periodo di respirazione di 9 s), la sua ampiezza (variabilità) è 10 volte superiore al livello medio ad altre frequenze.

Indicatori. Per caratterizzare gli intervalli spettrali, vengono calcolati una serie di indicatori:

• frequenza fi e periodo Ti del picco medio ponderato dell'intervallo i-esimo, la posizione di tale picco è determinata dal baricentro (rispetto all'asse delle frequenze) della sezione del grafico dello spettro nell'intervallo;
• potenza spettrale nelle bande in percentuale della potenza dell'intero spettro VLF%, LF%, HF% (la potenza è calcolata come somma delle ampiezze delle armoniche spettrali nella banda); i limiti della norma sono rispettivamente: 28,65±11,24; 33,68 ± 9,04; 35,79±14,74;
• il valore medio dell'ampiezza dello spettro nell'intervallo di Аср o la variabilità media dell'IC; i limiti della norma sono rispettivamente: 23,1±10,03, 14,2±4,96, 6,97±2,23;
• l'ampiezza dell'armonica massima nell'intervallo Amax e il suo periodo Tmax (per aumentare la stabilità di queste stime è necessario un livellamento preliminare dello spettro);
• potenze normalizzate: LFnorm=LF/(LF+HF)*100%; HFnorma=HF/(LF+HF) *100%; coefficiente di equilibrio vasosimpatico LF/HF; i limiti della norma sono rispettivamente: 50,6±9,4; 49,4±9,4; 0,7±1,5.

Errori dello spettro CI. Soffermiamoci su alcuni errori strumentali dell'analisi spettrale (vedi paragrafo 4.4) applicati all'intervallogramma. Innanzitutto, la potenza negli intervalli di frequenza dipende in modo significativo dalla risoluzione di frequenza "reale", che a sua volta dipende da almeno tre fattori: la lunghezza della registrazione ECG, i valori CI e il passo di rinormalizzazione temporale dell'intervallogramma scelto. Questo di per sé impone restrizioni sulla comparabilità di diversi spettri. Inoltre, la dispersione di potenza dai picchi di ampiezza elevata e dai picchi laterali dovuta alla modulazione di ampiezza del ritmo può estendersi molto nelle gamme adiacenti, introducendo una distorsione significativa e incontrollabile.

In secondo luogo, quando si registra un ECG, il principale fattore di azione non viene normalizzato: il ritmo respiratorio, che può avere frequenze e profondità diverse (la frequenza respiratoria è regolata solo nei campioni di respirazione profonda e iperventilazione). E la comparabilità degli spettri nelle gamme HF e LF potrebbe essere discussa solo quando i test vengono eseguiti con un periodo e un'ampiezza di respirazione fissi. Per registrare e controllare il ritmo respiratorio, la registrazione dell'ECG dovrebbe essere integrata con la registrazione della respirazione toracica e addominale.

Infine, la divisione dello spettro CI in intervalli esistenti è piuttosto condizionata e non è statisticamente comprovata in alcun modo. Per una tale giustificazione, sarebbe necessario testare varie partizioni su un vasto materiale sperimentale e scegliere la più significativa e stabile in termini di interpretazione fattoriale.

Anche l'uso diffuso delle stime di potenza SA è alquanto sconcertante. Tali indicatori non concordano bene tra loro, poiché dipendono direttamente dalla dimensione degli intervalli di frequenza, che a loro volta differiscono di 2-6 volte. A questo proposito, è preferibile utilizzare le ampiezze medie dello spettro, che a loro volta si correlano bene con un numero di indicatori IP nell'intervallo di valori da 0,4 a 0,7.

Correlation Rhythmography Questa sezione comprende principalmente la costruzione e lo studio visivo di scattergrammi bidimensionali o scatterplot che rappresentano la dipendenza degli IC precedenti da quelli successivi. Ogni punto di questo grafico (Fig. 6.28) rappresenta il rapporto tra le durate del precedente KIi (sull'asse Y) e del successivo KIi+1 (sull'asse X).

Indicatori. Per caratterizzare la nuvola di dispersione, viene calcolata la posizione del suo centro, cioè il valore medio di KI (M), nonché le dimensioni degli assi longitudinale L e trasversale w e il loro rapporto w/L. Se prendiamo una sinusoide pura come CI (il caso ideale dell'influenza di un solo ritmo), allora w sarà il 2,5% di L. Le deviazioni standard di a e b lungo questi assi sono solitamente utilizzate come stime di w e L .

Per una migliore comparabilità visiva, viene costruita un'ellisse sullo scattergram (Fig. 6.28) con dimensioni degli assi 2L, 2w (con una piccola dimensione del campione) o 3L, 3w (con una grande dimensione del campione). La probabilità statistica di superare le due e le tre deviazioni standard è del 4,56 e dello 0,26% con la distribuzione normale dell'IC.

Norma e deviazioni. In presenza di forti violazioni dell'HRV, il diagramma di dispersione acquisisce un carattere casuale (Fig. 6.29, a) o si scompone in frammenti separati (Fig. 6.29, b): nel caso di extrasistole, gruppi di punti simmetrici rispetto alla diagonale appaiono, spostati nella regione dell'IC breve dalla dispersione della nuvola principale, e nel caso dell'asistolia, nell'area degli IC corti compaiono gruppi simmetrici di punti. In questi casi lo scattergramma non fornisce alcuna informazione nuova rispetto all'intervallogramma e all'istogramma.

a - grave aritmia; b - extrasistole e asistole Pertanto, gli scattergram sono utili principalmente in condizioni normali per confronti reciproci di vari soggetti in vari test funzionali. Un'area separata di tale applicazione è testare la forma fisica e la prontezza funzionale per lo stress fisico e psicologico (vedi sotto).

Correlazione degli indicatori Per valutare il significato e la correlazione dei vari indicatori HRV nel 2006, abbiamo condotto uno studio statistico speciale. I dati iniziali sono stati 378 registrazioni ECG effettuate in stato di rilassamento tra atleti di altissima qualificazione (calcio, basket, hockey, short track, judo). I risultati della correlazione e dell'analisi fattoriale hanno permesso di trarre le seguenti conclusioni:

1. Il set di indicatori HRV più comunemente utilizzato nella pratica è ridondante, oltre il 41% di esso (15 su 36) sono indicatori funzionalmente correlati e altamente correlati:

Le seguenti coppie di indicatori sono funzionalmente dipendenti: HR-RRNN, Mo-RRNN, LF/HF-HFnorm, LFnorm-HFnorm, fVLF-TVLF, fLF-TLF, fHF-THF, w/L-IMA, Kr-IMA, Kr - w/L;

I seguenti indicatori sono altamente correlati (i coefficienti di correlazione sono indicati come moltiplicatori): *IN, PAPR-0.95*IN-0.91*VPR, dX-0.92*SDNN, RMSSD-0.91*рNN50, IDM-0.91*HF%, IDM-0.91 *АсрHF, w=0.91*рNN50, Br=0.91*w/L, Br=0.91*Kr, LF/HF=0.9*VL%.

In particolare, tutti gli indicatori di ritmografia di correlazione nel senso indicato sono duplicati da indicatori di pulsometria variazionale, quindi questa sezione è solo una forma conveniente di rappresentazione visiva delle informazioni (scattergram).

2. Gli indicatori della pulsometria variazionale e dell'analisi spettrale riflettono strutture fattoriali diverse e ortogonali.

3. Tra gli indicatori della pulsometria variazionale, due gruppi di indicatori hanno il più alto significato fattoriale: a) SAT, PSS, IN, SDNN, pNN50, IDM, che caratterizzano vari aspetti dell'intensità dell'attività cardiaca; b) IMA, PSA, che caratterizza il rapporto ritmicità-aritmia dell'attività cardiaca;

4. Il significato degli intervalli LF e VLF per la diagnostica funzionale è dubbio, poiché la corrispondenza fattoriale dei loro indicatori è ambigua e gli spettri stessi sono soggetti all'influenza di numerose e incontrollate distorsioni.

5. Invece di indicatori spettrali instabili e ambigui, è possibile utilizzare IDM e IMA, che riflettono le componenti respiratorie e ad onde lente della variabilità cardiaca. Invece delle stime di potenza in bande, è preferibile utilizzare le ampiezze medie dello spettro.

Valutazione della forma fisica Uno dei metodi efficaci per valutare la forma fisica e la prontezza funzionale (di atleti e altri professionisti il ​​cui lavoro è associato a un aumento dello stress fisico e psicologico) è l'analisi della dinamica delle variazioni della frequenza cardiaca durante l'attività fisica di maggiore intensità e durante il post- recupero dell'esercizio. Questa dinamica riflette direttamente le caratteristiche ad alta velocità ed efficaci dei processi metabolici biochimici che si verificano nel mezzo liquido del corpo. In condizioni stazionarie l'attività fisica viene solitamente erogata sotto forma di test ergonomometrici in bicicletta, mentre in condizioni reali di competizione è possibile studiare principalmente i processi di recupero.

Biochimica dell'approvvigionamento energetico muscolare. L'energia ricevuta dall'organismo dalla scomposizione del cibo viene immagazzinata e trasportata alle cellule sotto forma di un composto ad alta energia ATP (adrenosina acido trifosforico). L'evoluzione ha formato tre sistemi funzionali che forniscono energia:

• 1. Il sistema anaerobico-alattato (ATP - CF o creatina fosfato) utilizza l'ATP muscolare nella fase iniziale del lavoro, seguito dal ripristino delle riserve di ATP nei muscoli scindendo CF (1 mole di CF = 1 mole di ATP). Le riserve di ATP e CF forniscono solo il fabbisogno energetico a breve termine (3-15 s).
• 2. Il sistema anaerobico-lattato (glicolitico) fornisce energia mediante la scissione del glucosio o del glicogeno, accompagnata dalla formazione di acido piruvico, seguita dalla sua trasformazione in acido lattico, che, decomponendosi rapidamente, forma sali di potassio e sodio, che sono chiamati collettivamente lattato . Il glucosio e il glicogeno (formati nel fegato dal glucosio) vengono trasformati in glucosio-6-fosfato e quindi in ATP (1 mole di glucosio \u003d 2 moli di ATP, 1 mole di glicogeno \u003d 3 moli di ATP).
• 3. Il sistema aerobico-ossidativo utilizza l'ossigeno per ossidare carboidrati e grassi per garantire un lavoro muscolare a lungo termine con la formazione di ATP nei mitocondri.

A riposo, l'energia viene generata dalla scomposizione di quasi la stessa quantità di grassi e carboidrati con la formazione di glucosio. Durante l'esercizio intenso di breve durata, l'ATP si forma quasi esclusivamente a causa della scomposizione dei carboidrati (l'energia "più veloce"). Il contenuto di carboidrati nel fegato e nei muscoli scheletrici fornisce la formazione di non più di 2000 kcal di energia, che consente di correre per circa 32 km. Sebbene ci siano molti più grassi nel corpo rispetto ai carboidrati, ma il metabolismo dei grassi (gluconeogenesi) con la formazione di acidi grassi, e quindi di ATP, è incommensurabilmente più lento dal punto di vista energetico.

Il tipo di fibre muscolari determina la loro capacità ossidativa. Quindi i muscoli, costituiti da fibre BS, sono più specifici per l'esecuzione di attività fisica ad alta intensità a causa dell'uso dell'energia del sistema glicolitico del corpo. I muscoli, invece, costituiti da fibre MS contengono un numero maggiore di mitocondri ed enzimi ossidativi, che assicurano lo svolgimento di una maggiore quantità di attività fisica utilizzando il metabolismo aerobico. L'attività fisica finalizzata allo sviluppo della resistenza promuove un aumento dei mitocondri e degli enzimi ossidativi nelle fibre MS, ma soprattutto nelle fibre BS. Ciò aumenta il carico sul sistema di trasporto dell'ossigeno ai muscoli che lavorano.

Il lattato che si accumula nel mezzo liquido del corpo "acidifica" le fibre muscolari e inibisce l'ulteriore scomposizione del glicogeno, e riduce anche la capacità dei muscoli di legare il calcio, impedendone la contrazione. Negli sport intensivi, l'accumulo di lattato raggiunge 18-22 mmol/kg a un tasso di 2,5-4 mmol/kg. Sport come il pugilato e l'hockey si distinguono in particolare per le concentrazioni limitanti di lattato e la loro osservazione nella pratica clinica è tipica delle condizioni pre-infartuali.

Il massimo rilascio di lattato nel sangue si verifica al 6° minuto dopo un carico intenso. Di conseguenza, raggiunge un massimo e una frequenza cardiaca. Inoltre, la concentrazione di lattato nel sangue e la frequenza cardiaca diminuiscono in modo sincrono. Pertanto, in base alla dinamica della frequenza cardiaca, si possono giudicare le capacità funzionali del corpo di ridurre la concentrazione di lattato e, di conseguenza, l'efficienza del metabolismo di recupero energetico.

Strumenti di analisi. Nel periodo di carico e recupero vengono effettuati un numero di minuti i=1,2,3. Registrazioni ECG. Sulla base dei risultati, vengono costruiti scattergrammi, che vengono combinati su un grafico (Fig. 6.30), in base al quale viene valutata visivamente la dinamica dei cambiamenti negli indicatori CI. Per ogni i-esimo scattergram vengono calcolati gli indicatori numerici M, a, b, b/a. Per valutare e confrontare l'idoneità nella dinamica dei cambiamenti in ciascuno di tali indicatori Pi, vengono calcolate le stime dell'intervallo della forma: (Pi-Pmax)/(Po-Pmax), dove Po è il valore dell'indicatore in uno stato di rilassamento; Pmax è il valore dell'indicatore al massimo dell'attività fisica.

Riso. 6.30. Scattergrammi combinati di intervalli di recupero di 1 secondo post-esercizio e stati di rilassamento

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Il sistema nervoso autonomo (ANS) svolge un ruolo importante, non solo nella fisiologia, ma anche in relazione a vari processi patologici come la neuropatia diabetica, l'infarto del miocardio (IM) e l'insufficienza cardiaca congestizia (CHF). Uno squilibrio nel sistema autonomo, associato ad un aumento dell'attività della divisione simpatica e una diminuzione del tono vagale, influenza fortemente la fisiopatologia dell'aritmogenesi e l'insorgenza di arresto cardiaco improvviso.

Tra le metodiche non invasive disponibili per la valutazione dello stato di regolazione autonomica, è stata individuata una metodica semplice e non invasiva per la valutazione dell'equilibrio simpaticovagale a livello seno-atriale, ovvero l'analisi della variabilità della frequenza cardiaca (HRV). Questo metodo è stato utilizzato in una varietà di contesti clinici tra cui la neuropatia diabetica, l'infarto del miocardio, la morte improvvisa e l'insufficienza cardiaca congestizia.

I metodi di misurazione standard inclusi nell'analisi HRV sono misurazioni nel dominio del tempo, metodi di misurazione geometrica e misurazioni nel dominio della frequenza (dominio). L'uso del monitoraggio a lungo oa breve termine dipende dal tipo di studio da svolgere.

Prove cliniche consolidate, basate su numerosi studi pubblicati nell'ultimo decennio, indicano che la ridotta HRV complessiva è un forte predittore di aumento della mortalità per qualsiasi malattia cardiaca e/o mortalità aritmica, specialmente nei pazienti a rischio dopo infarto del miocardio o con insufficienza cardiaca congestizia. insufficienza cardiaca.

Questo articolo descrive il meccanismo, i parametri e l'uso dell'HRV come marcatore che riflette l'azione delle componenti simpatiche e vagali del SNA sul nodo del seno, nonché come strumento clinico per lo screening e l'identificazione di pazienti particolarmente a rischio di morte per arresto.

Condotti negli ultimi due decenni, numerosi studi, sia sugli animali che sull'uomo, hanno mostrato una relazione significativa tra ANS e mortalità per malattie cardiovascolari, specialmente nei pazienti con infarto del miocardio e insufficienza cardiaca congestizia. Il disturbo del SNA e il suo squilibrio, consistente o in un aumento dell'attività simpatica o in una diminuzione dell'attività vagale, può portare a tachiaritmia ventricolare e arresto cardiaco improvviso, che è attualmente una delle principali cause di morte per malattie cardiovascolari. Qui vengono descritti vari metodi che possono essere utilizzati per valutare lo stato del SNA, che includono test per i riflessi cardiovascolari, test biochimici e scintigrafici. Non sempre sono disponibili metodi che diano accesso diretto ai recettori a livello cellulare o alla trasmissione degli impulsi nervosi. Negli ultimi anni, metodi non invasivi basati sull'elettrocardiogramma (ECG) sono stati utilizzati come marcatori della modulazione del sistema nervoso autonomo del cuore e includono la determinazione di HRV, sensibilità baroriflessa (BRS), intervallo QT e turbolenza della frequenza cardiaca (HRC ) - un nuovo metodo basato sui cambiamenti nella durata del ciclo del ritmo sinusale dopo una singola contrazione prematura dei ventricoli. Tra queste metodiche è stata individuata una metodica semplice e non invasiva per la valutazione dell'equilibrio simpaticovagale a livello seno-atriale, ovvero l'analisi della variabilità della frequenza cardiaca (HRV).

Sistema nervoso autonomo e cuore

Sebbene l'automatismo sia insito in vari tessuti del cuore con proprietà di pacemaker, l'attività elettrica e contrattile del miocardio è in larga misura modulata dal SNA. Questa regolazione da parte del sistema nervoso viene effettuata attraverso il rapporto tra influenza simpatica e vagale. Nella maggior parte degli stati fisiologici, le divisioni simpatiche e parasimpatiche efferenti svolgono funzioni opposte: il sistema simpatico aumenta l'automatismo, mentre il sistema parasimpatico lo deprime. L'influenza della stimolazione vagale sulle cellule del pacemaker del cuore provoca iperpolarizzazione e riduce il livello di depolarizzazione, e la stimolazione simpatica provoca effetti cronotropi aumentando il livello di depolarizzazione del pacemaker. Entrambe le divisioni del SNA influenzano l'attività del canale ionico coinvolto nella regolazione della depolarizzazione delle cellule pacemaker nel cuore.
I disturbi del SNA sono stati dimostrati in varie condizioni come la neuropatia diabetica e la malattia coronarica, specialmente nel caso dell'infarto del miocardio. La compromissione del controllo del sistema cardiovascolare da parte del sistema nervoso autonomo, associata ad un aumento del tono simpatico e ad una diminuzione del tono parasimpatico, svolge un ruolo importante nell'insorgenza di malattie coronariche e nella genesi di aritmie ventricolari pericolose per la vita. Il verificarsi di ischemia e/o necrosi miocardica può portare alla deformazione meccanica delle fibre afferenti ed efferenti del SNA a causa di cambiamenti geometrici nei segmenti necrotici e non contratti del cuore. In condizioni di ischemia e/o necrosi miocardica è stata recentemente riscontrata la presenza di un fenomeno di rimodellamento elettrico dovuto alla crescita locale delle cellule nervose e alla degenerazione a livello delle cellule miocardiche. In generale, nei pazienti con malattia coronarica che hanno avuto un infarto del miocardio, la funzione autonomica del cuore, influenzata dall'aumento del simpatico e dalla diminuzione del tono vagale, crea i presupposti per l'insorgenza di aritmie complesse potenzialmente letali, poiché modificano l'automatismo cardiaco, conduzione e importanti variabili emodinamiche.

Definizione e meccanismi della variabilità della frequenza cardiaca

La variabilità della frequenza cardiaca è un marker elettrocardiografico non invasivo che riflette l'effetto della componente simpatica e vagale del SNA sul nodo del seno cardiaco. Mostra il numero totale di variazioni nei valori del momento degli intervalli HR e degli intervalli RR (intervalli tra complessi QRS di normale depolarizzazione sinusale). Pertanto, l'HRV analizza l'attività tonica iniziale del sistema autonomo. Con un cuore normale che funziona come un tutt'uno con il SNA, si notano continue variazioni fisiologiche nei cicli sinusali, che indicano uno stato simpaticovagale equilibrato e una HRV normale. In un cuore danneggiato che ha subito necrosi miocardica, i cambiamenti nell'attività delle fibre afferenti ed efferenti del SNA e nella regolazione neurale locale contribuiscono all'insorgenza dello squilibrio simpaticovagale, caratterizzato da una diminuzione dell'HRV.

Misurazione della variabilità della frequenza cardiaca

L'analisi HRV include una serie di misurazioni delle variazioni negli intervalli RR successivi di origine sinusale, che forniscono informazioni sul tono del sistema autonomo. L'HRV può essere influenzato da vari fattori fisiologici come sesso, età, ritmo circadiano, respirazione e posizione del corpo. Le misurazioni HRV sono non invasive e altamente riproducibili. Attualmente, la maggior parte dei produttori di apparecchiature di monitoraggio Holter consiglia programmi di analisi HRV integrati nei dashboard. Sebbene l'analisi computerizzata delle registrazioni su nastro sia stata migliorata, è necessario l'intervento umano per misurare la maggior parte dei parametri HRV per riconoscere false extrasistoli, artefatti e distorsioni della velocità del nastro che possono distorcere gli intervalli di tempo.

Nel 1996, il gruppo di lavoro della Società europea di cardiologia (ESC) e la Società nordamericana di stimolazione ed elettrofisiologia (NASPE) hanno definito e fissato gli standard per la misurazione, l'interpretazione fisiologica e l'uso clinico dell'HRV. Le misurazioni nel dominio del tempo (intervallo), i metodi di misurazione geometrica e le misurazioni nel dominio della frequenza ora includono parametri standard utilizzati clinicamente.

Analisi nel dominio del tempo

L'analisi nel dominio del tempo misura le variazioni della frequenza cardiaca nel tempo o in base agli intervalli tra cicli cardiaci normali adiacenti. In una registrazione ECG continua, viene rilevato ogni complesso QRS e quindi vengono determinati i normali intervalli RR (intervalli NN) dovuti alla depolarizzazione delle cellule del nodo del seno o la frequenza cardiaca istantanea. Le variabili calcolate nel dominio del tempo possono essere semplici, come l'intervallo RR medio, la frequenza cardiaca media, la differenza tra l'intervallo RR più lungo e quello più breve o la differenza tra la frequenza cardiaca notturna e quella diurna; così come più complessi, basati su misurazioni statistiche. Queste statistiche misurate nel dominio del tempo si dividono in due categorie e precisamente: quelle ottenute misurando direttamente gli intervalli tra i battiti cardiaci, o misurando variabili ricavate direttamente dagli intervalli, o misurando la frequenza cardiaca istantanea; nonché indicatori ottenuti dalla misurazione della differenza tra intervalli NN adiacenti. La tabella seguente elenca i parametri più comunemente utilizzati nel dominio del tempo. I parametri della prima categoria sono SDNN, SDANN e SD, mentre i parametri della seconda categoria sono RMSSD e pNN50.

SDNN è un indicatore generale dell'HRV, che riflette tutte le componenti a lungo termine e i ritmi circadiani responsabili della variabilità durante il periodo di registrazione. SDANN è una misura della variabilità media di 5 minuti. Pertanto, questo indicatore fornisce informazioni a lungo termine. È sensibile alle componenti a bassa frequenza come l'attività fisica, i cambiamenti di posizione e il ritmo circadiano. Si ritiene che SD rifletta principalmente i cambiamenti giorno/notte dell'HRV. RMSSD e pNN50 sono i parametri più comunemente utilizzati in base alle differenze tra gli intervalli. Queste misurazioni si riferiscono a variazioni della HRV a breve termine e sono indipendenti dalle variazioni giorno/notte. Riflettono deviazioni nel tono del sistema autonomo, che sono prevalentemente mediate dal vago. Rispetto a pNN50, RMSSD sembra essere più stabile e dovrebbe essere preferito nell'uso clinico.

Metodi geometrici

I metodi geometrici sono basati e consistono nella trasformazione di sequenze di intervalli NN. Esistono diverse geometrie utilizzate nella stima dell'HRV: istogramma, indice HRV triangolare e sua modifica, interpolazione dell'istogramma triangolare degli intervalli NN, nonché un metodo basato sui punti di Lorentz o Poincaré. Utilizzando un istogramma, viene valutata la relazione tra il numero totale di intervalli RR identificati e la variazione degli intervalli RR. Per l'indice HRV triangolare, il picco più alto dell'istogramma viene preso in considerazione come punto del triangolo, la cui base di base corrisponde al valore quantitativo della variabilità degli intervalli RR, la sua altezza corrisponde alla durata più frequentemente osservata degli intervalli RR , e la sua area corrisponde al numero totale di tutti gli intervalli RR coinvolti nella sua costruzione. L'indice HRV triangolare fornisce una stima dell'HRV complessivo.

I metodi geometrici risentono meno della qualità dei dati registrati e possono essere considerati un'alternativa ai parametri statistici non facilmente ottenibili. Tuttavia, la durata della registrazione deve essere di almeno 20 minuti, il che significa che le registrazioni a breve termine non possono essere valutate utilizzando metodi geometrici.

Tra la varietà di metodi geometrici e nel dominio del tempo disponibili, il gruppo di lavoro della Società europea di cardiologia (ESC) e la Società nordamericana di stimolazione ed elettrofisiologia (NASPE) hanno raccomandato quattro metodi di misurazione per la stima della HRV: SDNN, SDANN, RMSSD e indice HRV triangolare.

Analisi del dominio della frequenza

L'analisi nel dominio della frequenza (densità spettrale di potenza) mostra le fluttuazioni periodiche dei segnali della frequenza cardiaca nel contesto di varie frequenze e ampiezze; e fornisce anche informazioni sull'intensità relativa delle fluttuazioni (chiamate variabilità o potenza) nel ritmo sinusale del cuore. Schematicamente, l'analisi spettrale può essere paragonata ai risultati ottenuti quando la luce bianca passa attraverso un prisma, risultando in varie onde luminose di diversi colori e lunghezze. L'analisi spettrale di potenza può essere effettuata in due modi: 1) metodo non parametrico, tramite trasformata di Fourier veloce (FFT), che è caratterizzata dalla presenza di picchi discreti per le singole componenti di frequenza, e 2) metodo parametrico, ovvero la valutazione di un modello autoregressivo, che porta alla formazione di un'attività continua dello spettro uniforme. Mentre la FFT è semplice e veloce, il metodo parametrico è più complesso e richiede di verificare che il modello scelto sia adatto all'analisi.

Quando si utilizza FFT, i singoli intervalli RR memorizzati nel computer vengono convertiti in bande con diverse frequenze spettrali. Questo processo è simile al suono di un'orchestra sinfonica nel contesto dei componenti musicali. I risultati ottenuti possono essere convertiti in Hertz (Hz) dividendo per la lunghezza media degli intervalli RR.

Lo spettro di potenza è rappresentato da bande con frequenze da 0 a 0,5 Hz, che possono essere classificate in quattro range: range di frequenza ultra bassa (ULF), range di frequenza molto bassa (VLF), range di bassa frequenza (LF) e range di alta frequenza (HF).

Variabile	Unità misurazioni	Descrizione	Intervallo di frequenze
potere generale	ms2	Variabilità di tutti gli intervalli NN
ULF	ms2	Frequenza ultra bassa
VLF	ms2	Frequenza molto bassa
LF	ms2	Potenza nella gamma delle basse frequenze	0,04–0,15 Hz
HF	ms2	Potenza nella gamma delle alte frequenze	0,15–0,4 Hz
LF/AC	atteggiamento	Il rapporto tra la potenza nella gamma delle basse frequenze e la potenza nella gamma delle alte frequenze

Le registrazioni brevi (a breve termine) nello spettro (5 - 10 minuti) sono caratterizzate dalla presenza delle componenti VLF, HF e LF, mentre le registrazioni lunghe (a lungo termine) includono la componente ULF oltre alle altre tre. La tabella sopra elenca i parametri più comunemente usati nel dominio della frequenza. Le componenti dello spettro vengono analizzate in termini di frequenza (Hertz) e ampiezza, stimata dall'area (o densità spettrale di potenza) di ciascuna componente. Pertanto, per i valori assoluti, vengono utilizzate le unità al quadrato, espresse in ms al quadrato (ms2). Possono essere utilizzati logaritmi naturali (ln) dei valori di potenza, a causa dell'asimmetria della distribuzione. La potenza nelle gamme LF e HF può essere espressa in valori assoluti (ms2) o in unità normalizzate (not). Portare LF e HF al valore normalizzato si effettua sottraendo la componente VLF dalla potenza totale. La normalizzazione tende da un lato a ridurre l'interferenza del rumore dovuta ad artefatti e, dall'altro, a minimizzare l'effetto delle variazioni di potenza totale sulle componenti LF e HF. Ciò è utile quando si valuta l'impatto di diversi interventi sullo stesso oggetto (variazione graduale dell'angolo di inclinazione) o quando si confrontano oggetti con grandi differenze di potenza totale. La conversione in unità normalizzate viene eseguita come segue:

LF o HF normalizzato (non) = (LF o HF (ms2))*100/ (potenza totale (ms2) - VLF (ms2))

Il potere di variabilità totale negli intervalli RR è la variabilità totale corrispondente alla somma dei quattro intervalli dello spettro, LF, HF, ULF e VLF. La componente HF è principalmente definita come un marker di modulazione vagale. Questa componente è mediata dalla respirazione ed è quindi determinata dalla frequenza respiratoria. La componente LF è modulata sia dalla parte simpatica che da quella parasimpatica del sistema nervoso. In questo senso, la sua interpretazione è più controversa. Alcuni scienziati considerano la potenza a bassa frequenza, specialmente se espressa in unità normalizzate, come una misura della modulazione simpatica; altri lo interpretano come una combinazione di attività simpatica e parasimpatica. Raggiungono un consenso sul fatto che riflette una miscela di entrambi i segnali in arrivo da un sistema autonomo. In pratica, un aumento della componente LF (angolo di inclinazione, stress mentale e/o fisico, agenti farmacologici simpaticomimetici) era generalmente considerato una conseguenza dell'attività della divisione simpatica. Al contrario, il blocco beta-adrenergico ha portato a una diminuzione della potenza nella gamma delle basse frequenze. Tuttavia, in alcune condizioni associate alla sovraeccitazione della regione simpatica, come nei pazienti con insufficienza cardiaca congestizia progressiva, è stato riscontrato che la componente LF diminuisce rapidamente, riflettendo così una diminuzione della risposta del nodo del seno agli impulsi nervosi.

Il rapporto LF/HF riflette l'equilibrio simpaticovagale complessivo e può essere utilizzato come misura di questo equilibrio. In media, in un adulto normale a riposo, questo rapporto è generalmente compreso tra 1 e 2.

ULF e VLF sono componenti dello spettro con fluttuazioni molto basse. La componente ULF può riflettere i ritmi circadiani e neuroendocrini, mentre la componente VLF riflette il ritmo a lungo termine. È stato riscontrato che la componente VLF è il principale indicatore dell'attività fisica ed è stato proposto di considerarla come un indicatore dell'attività simpatica.

Correlazioni tra prestazioni nel dominio del tempo e della frequenza e valori nominali normali

Sono state stabilite correlazioni tra i parametri nel dominio del tempo e della frequenza: pNN50 e RMSSD sono in correlazione tra loro e con la potenza nella gamma HF (r = 0,96), gli indicatori SDNN e SDANN sono in forte correlazione con la potenza totale e la componente ULF . Valori nominali normali e valori in pazienti con infarto del miocardio per misurazioni standard della variabilità della frequenza cardiaca.

Limite di applicazione delle misurazioni HRV standard

Poiché l'HRV è associato a cambiamenti negli intervalli RR, la sua misurazione è limitata ai pazienti in ritmo sinusale, così come a quelli che hanno un piccolo numero di sistoli ectopiche. In questo senso, circa il 20-30% dei pazienti post-IM ad alto rischio con infarto del miocardio sono esclusi da qualsiasi analisi HRV a causa della frequente ectopia o della presenza di aritmie atriali, in particolare fibrillazione atriale. Quest'ultimo può essere osservato nel 15-30% dei pazienti con insufficienza cardiaca congestizia, escludendoli quindi dall'analisi HRV.

Metodi non lineari (analisi frattale) per la misurazione dell'HRV

I metodi non lineari si basano sulla teoria del caos e sulla geometria frattale. Il caos è definito come lo studio di sistemi multidimensionali, non lineari e non periodici. Il caos descrive i sistemi naturali in modo diverso, poiché può tenere conto della casualità e della non periodicità della natura. Forse la teoria del caos può aiutare a comprendere meglio la dinamica della frequenza cardiaca, dato che un ritmo cardiaco sano è leggermente irregolare e alquanto caotico. Nel prossimo futuro, i metodi frattali non lineari potrebbero fornire nuove informazioni sulla dinamica della frequenza cardiaca nel contesto di cambiamenti fisiologici e in situazioni ad alto rischio, specialmente nei pazienti che hanno avuto un infarto miocardico o nel contesto di morte improvvisa.

Prove recenti suggeriscono che è possibile che l'analisi frattale, rispetto alle misurazioni HRV standard, sia più efficace nel rilevare modelli anomali nelle fluttuazioni RR.