Studi recenti hanno rivelato una relazione tra malattie cardiache e sistema nervoso, causando frequenti morti improvvise.

Cos'è l'HRV?

Il normale intervallo di tempo tra ogni ciclo di battito cardiaco è sempre diverso. Nelle persone con cuore sano cambia continuamente anche a riposo stazionario. Questo fenomeno è chiamato variabilità frequenza cardiaca(abbreviato HRV).

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 delle attività del corpo porta a cambiamenti nella frequenza cardiaca, adattandosi ogni volta a un nuovo livello.

Gli indicatori 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 a morte improvvisa.

Metodi di determinazione

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

L’analisi viene effettuata studiando la sequenza degli intervalli:

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

Metodi statistici. Questi metodi si basano sull'ottenimento e sul confronto di intervalli “N-N” con una valutazione 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 questi intervalli includono:

• SDNN riflette la somma degli indicatori HRV in cui le deviazioni degli intervalli N-N e Variabilità R-R lacune;
• Confronto di sequenze RMSSD di intervalli N-N;
• Viene visualizzato PNN5O percentuale N-N intervalli che differiscono di oltre 50 millisecondi nell'intero periodo di studio;
• Valutazione CV degli indicatori di variabilità di magnitudo.

I metodi geometrici si distinguono ottenendo un istogramma che raffigura cardiointervalli con durate diverse.

Questi metodi calcolano la variabilità della frequenza cardiaca utilizzando determinate quantità:

• Mo (Modalità) denota intervalli cardio;
• Amo (Modalità Ampiezza) – il numero di intervalli cardio proporzionali a Mo come percentuale del volume selezionato;
• Rapporto tra gradi VAR (intervallo di variazione) tra gli intervalli cardiaci.

L'analisi di autocorrelazione valuta il ritmo cardiaco come un'evoluzione casuale. Si tratta di un grafico di correlazione dinamica ottenuto spostando gradualmente la serie storica di un'unità rispetto alla propria serie.

Questo analisi qualitativa consente di studiare l'influenza del collegamento centrale sul lavoro del cuore e di determinare la periodicità nascosta del ritmo cardiaco.

Ritmografia di correlazione (scatterografia). L'essenza del metodo è visualizzare gli intervalli cardio successivi su un piano grafico bidimensionale.

Quando si costruisce uno scatterogramma, viene identificata una bisettrice, al centro della quale si trova un insieme di punti. Se i punti vengono deviati a sinistra si vede quanto è più breve il ciclo; lo spostamento a destra mostra quanto è più lungo il precedente.

Sul ritmogramma risultante, l'area corrispondente a deviazione N-N lacune. Il metodo consente di identificare il lavoro attivo sistema autonomo e il suo conseguente effetto sul cuore.

Metodi per lo studio dell'HRV

Internazionale standard medici Esistono due modi per studiare il ritmo cardiaco:

1. Registrazione degli intervalli “RR” - per 5 minuti viene utilizzata per una rapida valutazione dell'HRV e per l'esecuzione di determinati test medici;
2. Registrazione giornaliera degli intervalli "RR": valuta più accuratamente i ritmi della registrazione vegetativa degli intervalli "RR". Tuttavia, quando si decifra una registrazione, molti indicatori vengono valutati sulla base di un periodo di registrazione HRV di cinque minuti, poiché su una lunga registrazione si formano segmenti che interferiscono con l'analisi spettrale.

Per determinare la componente ad alta frequenza del ritmo cardiaco è necessaria una registrazione di circa 60 secondi, mentre 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, che è quella scelta per lo studio HRV standard.

HRV di un corpo sano

Variabilità del ritmo medio in persone sane permette di determinare la resistenza fisica in base all'età, al sesso, all'ora del giorno.

Gli indicatori HRV sono individuali per ogni persona. Le donne hanno una frequenza cardiaca più attiva. L'HRV più elevato si osserva 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. La riduzione del peso corporeo 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 diminuisce. 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 le variazioni della frequenza cardiaca consente di controllare i propri allenamenti aumentando gradualmente il carico.

Se l'HRV è ridotto

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

· Malattie ischemiche e ipertensive;

· Assunzione di alcuni farmaci;

La ricerca sull'HRV nelle attività mediche è considerata semplice e metodi disponibili, valutando la regolazione autonomica negli adulti e nei bambini in una serie di malattie.

Nella pratica medica l’analisi consente:

· Valutare la regolazione viscerale del cuore;

· Definire lavoro generale corpo;

Valutare il livello di stress e attività fisica;

· Monitorare l'efficacia dell'attuazione 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 si dovrebbero trascurare i metodi per studiare le contrazioni cardiache. Gli indicatori HRV aiutano a determinare la gravità della malattia e a selezionare il trattamento corretto.

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C'è il rischio di ictus?

1. Aumento della pressione sanguigna (oltre 140):

• Spesso
• A volte
• raramente

2. Aterosclerosi vascolare

3. Fumo e alcol:

• Spesso
• A volte
• raramente

4. Malattie cardiache:

• difetto di nascita
• disturbi valvolari
• attacco di cuore

5. Sottoporsi a visita medica e diagnostica MRI:

• Ogni anno
• una volta nella vita
• Mai

Totale: 0%

Accarezza abbastanza malattia pericolosa, che colpisce non solo le persone anziane, ma anche quelle di mezza età e perfino le persone molto giovani.

Ictus - emergenza situazione pericolosa quando è necessaria assistenza immediata. Spesso finisce con la disabilità, in molti casi anche con la morte. Oltre all'ostruzione di un vaso sanguigno nel tipo ischemico, la causa di un attacco può essere anche un'emorragia cerebrale dovuta a ipertensione, in altre parole, ictus emorragico.

Una serie di fattori aumentano la probabilità di avere un ictus. Ad esempio, non sempre la colpa è dei geni o dell’età, anche se dopo i 60 anni il rischio aumenta notevolmente. Tutti però possono fare qualcosa per prevenirlo.

È aumentato pressione arteriosaè il principale fattore di rischio per l’ictus. L'ipertensione insidiosa non mostra sintomi nella fase iniziale. Pertanto, i pazienti se ne accorgono tardi. È importante misurare regolarmente la pressione sanguigna e assumere farmaci se i livelli sono elevati.

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Livelli elevati di colesterolo LDL “cattivo” portano a depositi di placche ed emboli nei vasi sanguigni. Quali dovrebbero essere i valori? Tutti dovrebbero informarsi individualmente con il proprio medico. Poiché i limiti dipendono, ad esempio, dalla presenza di malattie concomitanti. Oltretutto, valori elevati Il colesterolo “buono” HDL è considerato positivo. Uno stile di vita sano, soprattutto dieta bilanciata e altro ancora esercizio fisico, può avere un effetto positivo sui livelli di colesterolo.

Una dieta generalmente conosciuta come “mediterranea” è benefica per i vasi sanguigni. Cioè: tanta frutta e verdura, noci, olio d'oliva al posto dell'olio per friggere, meno salumi e carne e tanto pesce. Buone notizie per i buongustai: potete permettervi di deviare dalle regole per un giorno. È importante mangiare sano in generale.

6. Consumo moderato di alcol

Il consumo eccessivo di alcol aumenta la morte delle cellule cerebrali colpite da ictus, il che non è accettabile. Non è necessario astenersi completamente. Un bicchiere di vino rosso al giorno fa addirittura bene.

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 vascolare. A questo scopo sono ideali esercizi di resistenza come il nuoto o la camminata veloce. La durata e l'intensità dipendono dalla forma fisica personale. Nota importante: gli individui non allenati di età superiore ai 35 anni dovrebbero essere inizialmente esaminati da un medico prima di iniziare l'esercizio.

8. Ascolta il tuo ritmo cardiaco

Numerose malattie cardiache contribuiscono alla probabilità di un ictus. Questi includono fibrillazione atriale, difetti congeniti e altri disturbi del ritmo. I possibili segni precoci di problemi cardiaci non dovrebbero essere ignorati in nessuna circostanza.

9. Controlla il livello di zucchero nel sangue

Le persone con diabete hanno il doppio delle probabilità di subire un infarto cerebrale rispetto al resto della popolazione. Il motivo è che livelli elevati di glucosio possono causare danni vasi sanguigni e favorire la deposizione di placche. Inoltre, nei pazienti diabete mellito Sono spesso presenti altri fattori di rischio per l’ictus, come l’ipertensione o livelli di lipidi nel sangue troppo alti. Pertanto, i pazienti diabetici dovrebbero fare attenzione a regolare i livelli di zucchero.

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

Analisi della variabilità della frequenza cardiaca

Selezione individualizzata della terapia antiaritmica per fibrillazione atriale(MA) 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’efficienza della selezione dei regimi terapeutici. L'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 cicli cardiaci o la durata della registrazione. La commissione di lavoro della Società Europea di Cardiologia e della Società Nord Americana di Pacing ed Elettrofisiologia 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 registrazioni ECG brevi (5 minuti) e lunghe (24 ore).

È possibile determinare la variabilità della frequenza cardiaca diversi modi. I metodi più utilizzati per analizzare la variabilità della frequenza cardiaca sono metodi di valutazione nel dominio del tempo e della frequenza.

Nel primo caso, gli indicatori vengono calcolati sulla base della registrazione di NN intervalli su un lungo periodo di 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 calcolata su intervalli di 5 minuti durante l'intera registrazione. Riflette la variabilità con un ciclo inferiore a 5 minuti.

RMSSD - radice quadrata di quantità media differenze al quadrato tra intervalli NN adiacenti. Utilizzato per stimare le componenti ad alta frequenza della variabilità.

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

pNN 50 - NN 50 valore diviso per numero totale NN intervalli.

Lo studio della variabilità della frequenza cardiaca nell'intervallo di frequenza consente di analizzare la gravità delle fluttuazioni frequenze diverse nello spettro generale. In altre parole, questo metodo determina la potenza delle varie componenti armoniche che insieme formano la variabilità. Il possibile intervallo di intervalli RR può essere interpretato come la larghezza di banda del canale di regolazione della frequenza cardiaca. In base al rapporto tra le potenze dei vari componenti spettrali, si può giudicare la dominanza dell'uno o dell'altro meccanismo fisiologico per la regolazione della frequenza cardiaca. Lo spettro è costruito utilizzando il metodo della trasformata veloce di Fourier. Meno comunemente utilizzata è l'analisi parametrica basata su modelli autoregressivi. Lo spettro ha quattro gamme di frequenza informative:

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

LF - bassa frequenza (0,04-0,15 Hz). L’interpretazione della componente LF è più controversa. Alcuni ricercatori lo interpretano come un indicatore della modulazione simpatica, 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, il VLF riflette l'attività del centro di controllo 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 oscillazioni da 2,5 s all'infinito. In pratica il periodo massimo è limitato ad un intervallo pari ad 1/3 del tempo di registrazione dell'intervallogramma. Con l'analisi spettrale di una registrazione ECG di 5 minuti è possibile rilevare oscillazioni d'onda con periodi fino a 99 s e con il monitoraggio Holter - oscillazioni circadiane con intervalli fino a 8 ore. L'unica limitazione è il requisito di stazionarietà, cioè, indipendenza delle caratteristiche statistiche dal tempo.

La dimensione principale delle componenti spettrali è espressa in ms 2 /Hz. A volte vengono 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 combinata del tempo e dello spettro aumenta significativamente la quantità di informazioni sui processi studiati e sui fenomeni di varia natura, poiché le proprietà del tempo e della frequenza sono correlate. Tuttavia, alcune caratteristiche si riflettono chiaramente nel piano temporale, mentre altre si manifestano nell'analisi della frequenza.

Esistono 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 processo stazionario, la funzione di dispersione riflette il dipartimento di regolazione parasimpatico. L'indicatore RMSSD in un'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 varie parti del nodo senoatriale, che hanno livelli disuguali di sincronizzazione di eccitabilità e automatismo. Con un aumento della frequenza cardiaca sullo sfondo dell'attivazione influenza simpatica c'è una diminuzione di RMSSD, cioè aumento della concentrazione e viceversa, con l'aumento della bradicardia sullo sfondo di un aumento del tono vagale, la concentrazione del ritmo diminuisce. Nei pazienti con ritmo di base 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'adeguata emodinamica. Un forte indebolimento della funzione di concentrazione con un aumento dell'RMSSD superiore a 350 ms nei pazienti con bradiaritmia eterotropa è strettamente associato alla morte improvvisa.

La variabilità della frequenza cardiaca viene spesso utilizzata per stratificare il rischio di mortalità cardiaca e aritmica dopo infarto miocardico. È stato dimostrato che una diminuzione degli indicatori (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 del sistema cardiovascolare in individui praticamente sani. Pertanto, il significato prognostico di questi parametri è già stato dimostrato. Tuttavia, attualmente, una serie di limitazioni riducono il valore diagnostico della tecnica. Uno dei principali ostacoli all’uso clinico diffuso 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.

Nella tabella vengono presentati i parametri normali della variabilità della frequenza cardiaca.

Valori normali variabilità del battito cardiaco

Ciò che viene chiamato variabilità della frequenza cardiaca, algoritmo di analisi

"Il cuore funziona come un orologio": questa frase viene spesso applicata alle persone che hanno un cuore forte e sano. Resta inteso che una persona del genere ha un ritmo del battito cardiaco chiaro e uniforme. In realtà il giudizio è fondamentalmente sbagliato. Stephen Gales, uno scienziato inglese che condusse ricerche nel campo della chimica e della fisiologia, scoprì nel 1733 che il ritmo cardiaco è variabile.

Cos’è la variabilità della frequenza cardiaca?

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

Poiché la differenza negli intervalli tra i cicli di battito cardiaco dipende dallo stato del corpo, l'analisi HRV deve essere eseguita in posizione stazionaria. I cambiamenti nella frequenza cardiaca (FC) si verificano a causa di varie funzioni corpo, cambiando costantemente a nuovi livelli.

I risultati dell'analisi spettrale dell'HRV indicano processi fisiologici che si verificano nei sistemi corporei. Questo metodo di studio della variabilità consente di valutare le caratteristiche funzionali del corpo, controllare il funzionamento del cuore e identificare la brusca riduzione della frequenza cardiaca, che spesso porta alla morte improvvisa.

Relazione tra il sistema nervoso autonomo e la funzione cardiaca

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

L'ANS si divide in due tipologie:

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

Simpatico: responsabile di fornire le funzioni necessarie per la sopravvivenza del corpo situazioni stressanti. Attiva la forza, fornisce un grande flusso sanguigno tessuto muscolare, fa battere forte il cuore. Quando sei stressato 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 sistema nervoso autonomo di adattarsi ai cambiamenti esterni ed interni e al corretto equilibrio nelle diverse situazioni che è assicurata la sopravvivenza umana. I disturbi nel funzionamento del sistema nervoso autonomo spesso causano disturbi, lo sviluppo di malattie e persino la morte.

Storia del metodo

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

Durante l'addestramento del cosmonauta Yu.A. Gagarin. Al momento del primo volo, gli scienziati sovietici dovettero affrontare un compito difficile. Era necessario studiare l'influenza del volo spaziale sul corpo umano e dotare l'oggetto spaziale di un numero minimo di strumenti e sensori.

Consiglio Accademico ha deciso di utilizzare l’analisi spettrale HRV per studiare le condizioni dell’astronauta. Il metodo è stato sviluppato dal Dr. Baevskij R.M. e si chiama cardiointervalografia. Nello stesso periodo, il medico iniziò a creare il primo sensore, utilizzato come dispositivo di misurazione per controllare la frequenza cardiaca. Immaginò un computer elettrico portatile con un apparecchio per rilevare le letture della frequenza cardiaca. Le dimensioni del sensore sono relativamente piccole, quindi il dispositivo può essere trasportato e utilizzato per l'esame ovunque.

Baevskij R.M. hanno scoperto un approccio completamente nuovo per controllare la salute umana, chiamato diagnostica prenosologica. Il metodo consente di valutare le condizioni di una persona e determinare cosa ha portato allo sviluppo della malattia e molto altro ancora.

Gli scienziati che hanno condotto ricerche alla fine degli anni '80 hanno scoperto che l'analisi spettrale dell'HRV fornisce una previsione accurata della morte negli individui che hanno subito un infarto miocardico.

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. Uno dei settori di utilizzo più apprezzati è lo sport.

Scienziati cinesi hanno scoperto che l'analisi HRV consente di valutare la variazione della frequenza cardiaca e determinare il grado di stress nel corpo durante l'attività fisica. Utilizzando il metodo è possibile sviluppare un programma di allenamento personale per ogni atleta.

Durante lo sviluppo del sistema Firstbeat, gli scienziati finlandesi hanno utilizzato come base l'analisi HRV. Il programma è consigliato agli atleti per misurare i livelli di stress, analizzare l'efficacia dell'allenamento e stimare la durata del recupero del corpo dopo l'attività fisica.

Analisi HRV

La variabilità della frequenza cardiaca viene studiata utilizzando l'analisi. Questo metodo si basa sulla determinazione della sequenza R-R Intervalli 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, monitorare la dinamica e identificare deviazioni nel funzionamento del corpo umano.

Studiando le riserve adattative di una persona, è possibile prevedere possibili malfunzionamenti nel funzionamento del cuore e dei vasi sanguigni. Se i parametri vengono ridotti, ciò indica che la relazione tra il VCH e il sistema cardiovascolare è stata interrotta, il che comporta lo sviluppo di patologie nel funzionamento del muscolo cardiaco.

Gli atleti e i ragazzi forti e sani hanno dati HRV elevati, poiché l'aumento del tono parasimpatico è uno stato caratteristico per loro. Un tono simpatico elevato si verifica a causa di vari tipi di malattie cardiache, che portano a una diminuzione della HRV. Ma con una diminuzione acuta e brusca della variabilità sorge un serio rischio di morte.

Analisi spettrale - caratteristiche del metodo

Utilizzando l'analisi spettrale è possibile valutare l'influenza dei sistemi regolatori del corpo sulle funzioni cardiache.

I medici hanno individuato le principali componenti dello spettro, corrispondenti alle vibrazioni ritmiche del muscolo cardiaco e caratterizzate da diverse periodicità:

• HF – alta frequenza;
• LF – bassa frequenza;
• VLF – frequenza molto bassa.

Tutti questi componenti vengono utilizzati nel processo di registrazione a breve termine di un elettrocardiogramma. Per la registrazione a lungo termine viene utilizzato un componente ULF a frequenza ultrabassa.

Ogni componente ha le sue funzioni:

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

Un indicatore importante è TP, che fornisce la potenza totale dello spettro. Permette di riassumere l'attività degli effetti del VNS 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 delle componenti LF e HF.

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

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

• LF. Determina l'influenza del sistema surrenale divisione simpatica VNS sul lavoro del muscolo cardiaco. I valori normali dell'indicatore sono compresi tra ms 2.
• HF. Determina l'attività del sistema nervoso parasimpatico e il suo effetto sull'attività del sistema cardiovascolare. Norma dell'indicatore: ms 2.
• LF/HF. Indica l'equilibrio del SNS e del PSNS e un 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 è superiore al 30%.

HRV di una persona sana

Le letture dell'analisi spettrale dell'HRV sono individuali per ogni persona. Utilizzando la variabilità della frequenza cardiaca, puoi facilmente valutare quanto è elevata la tua 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 di HRV più elevati si osservano nei bambini e negli adolescenti. Le componenti LF e HF diminuiscono con l'età.

È stato dimostrato che il peso corporeo di una persona influisce sulle letture dell’HRV. Con un peso ridotto, lo spettro di potenza aumenta, ma nelle persone obese l'indicatore diminuisce.

Lo sport e l’attività fisica moderata hanno un effetto benefico sulla variabilità. Durante 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 allenamento intenso.

Cosa significa HRV ridotta?

Se si verifica una forte diminuzione della variabilità della frequenza cardiaca, ciò può indicare lo sviluppo di malattie gravi, le più comuni delle quali sono:

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

I disturbi dell’HRV sono spesso causati dall’assunzione di determinati farmaci. Variazioni ridotte possono indicare patologie di natura neurologica.

L'analisi HRV è un modo semplice e accessibile per valutare le funzioni regolatorie del sistema autonomo in varie malattie.

Con questa ricerca potrai:

• fornire una valutazione oggettiva del funzionamento di tutti i sistemi corporei;
• determinare quanto è alto il livello di stress durante l'attività fisica;
• monitorare l'efficacia del trattamento;
• valutare la regolazione viscerale del muscolo cardiaco;
• identificare le patologie nelle fasi iniziali della malattia;
• selezionare la terapia appropriata per le malattie del sistema cardiovascolare.

Lo studio della frequenza cardiaca consente di determinare la gravità della patologia e selezionarla trattamento efficace, quindi non è necessario essere sprezzanti nei confronti di questo tipo di esame.

Variabilità del battito cardiaco

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

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

E non controlliamo nemmeno il nostro cuore; la sua autonomia è determinata dal lavoro del nodo senoatriale, che innesca la contrazione del muscolo cardiaco. È automatico, cioè si eccita spontaneamente e innesca la propagazione di un potenziale d'azione in tutto il miocardio, che provoca la contrazione del cuore.

Il lavoro di tutti i sistemi regolatori del nostro corpo può essere rappresentato sotto forma di un modello a due circuiti proposto da R.M. Baevskij. . Ha proposto di dividere tutti i sistemi di regolamentazione (circuiti di controllo) del corpo in due tipologie: il più alto - il circuito centrale e il più basso - il circuito di regolamentazione autonomo (Fig. 3).

Il circuito regolatore autonomo è costituito dal nodo senoatriale, 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 vaghi (V) hanno un effetto diretto sulle cellule del nodo del seno.

Il circuito regolatore centrale agisce attraverso il nodo senoatriale nervi simpatici(S) e il canale di regolazione umorale (h.k.), ovvero modifica il tono centrale dei nuclei dei nervi vaghi, ha una struttura più complessa, si compone di 3 livelli, a seconda delle funzioni svolte.

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

Livello B: fornisce l'omeostasi intersistemica, tra i diversi sistemi del corpo con l'aiuto cellule nervose e umorale (con l'aiuto di ormoni).

Livello A: fornisce adattamento con ambiente esterno utilizzando il sistema nervoso centrale.

Un adattamento efficace avviene con un coinvolgimento minimo livelli più alti controllo, cioè dovuto ad un circuito autonomo. Maggiore è il contributo dei circuiti centrali, più difficile e “costoso” sarà per l’organismo l’adattamento.

In una registrazione ECG appare qualcosa del genere:

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

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

Sono possibili diversi difetti di registrazione dovuti a:

Cerchiamo di eliminare ogni distrazione; il nostro compito è, idealmente, effettuare tutte le misurazioni nello stesso momento e nello stesso luogo per noi comodo. Consiglio anche di alzarsi dal letto, eseguire le procedure necessarie (mattutine) e tornare indietro: ciò ridurrà la possibilità di addormentarsi durante la registrazione, che avviene periodicamente. Sdraiati ancora per un paio di minuti e accendi la registrazione. Quanto più lunga è la registrazione, tanto più informativa è. Per registrazioni brevi, di solito sono sufficienti 5 minuti. Sono inoltre disponibili opzioni per la registrazione di 256 intervalli RR. Sebbene tu possa anche imbatterti in tentativi di valutare la tua condizione utilizzando record più brevi. Usiamo una registrazione di 10 minuti, anche se vorremmo che fosse più lunga... Una registrazione più lunga conterrà più informazioni sullo stato del corpo.

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

Prima di iniziare l'analisi è necessario escludere artefatti e rumore (extrasistoli, aritmie, difetti di registrazione, ecc.) dai dati sorgente. Se ciò non può essere fatto, tali dati non sono adatti, molto probabilmente gli indicatori saranno sovrastimati o sottostimati.

La variabilità della frequenza cardiaca può essere valutata in vari modi. Una delle più modi semplici- consiste nel 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 generale dell'intero spettro, è correlato alla potenza totale (TP) ed è maggiormente dipendente dalla componente a bassa frequenza. Inoltre, qualsiasi movimento effettuato durante la registrazione si rifletterà sicuramente in questo indicatore. Uno dei principali indicatori che valuta i meccanismi di regolamentazione.

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

NN50 - il numero di coppie di intervalli consecutivi che differiscono tra loro di oltre 50 ms.

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

RMSSD - come pNN50, indica principalmente l'attività del sistema parasimpatico. Viene misurato come radice quadrata delle differenze medie quadrate degli intervalli NN adiacenti.

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

Questo indicatore è anche correlato alla condizione sistema immunitario.

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

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

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

Per valutare queste onde è necessario trasformarle tutte in una forma diversa utilizzando la trasformata di Fourier (la Fig. 9 mostra l'uso della trasformata di Fourier).

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

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

Tutto è “buono” con questo indicatore, ce n'è molto articoli scientifici dimostrando la sua relazione con il sistema parasimpatico.

LF (Low Frequency) - potenza della parte a bassa frequenza dello spettro, onde lente, vanno da 0,04 Hz a 0,15 Hz, che corrisponde ad un periodo compreso tra 7 secondi e 25 secondi. Il trasmettitore principale è la norepinefrina. LF riflette il funzionamento del sistema simpatico.

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

LF/HF - riflette l'equilibrio delle divisioni simpatica e parasimpatica del sistema nervoso autonomo.

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 visualizzi, soprattutto nelle registrazioni di 5 minuti. Ci sono articoli che mostrano una correlazione con i ritmi circadiani e la temperatura corporea. Nelle persone sane si verifica un aumento della potenza VLF che si verifica durante la notte e raggiunge il picco prima del risveglio. Questo aumento dell’attività autonomica sembra essere correlato al picco mattutino del cortisolo.

L'articolo cerca di trovare una correlazione tra questo indicatore e stato depressivo. Inoltre, una bassa potenza in questa banda è stata associata ad un’elevata infiammazione.

Il VLF può essere analizzato solo per registrazioni a lungo termine.

TP (Potenza totale) - la potenza totale di tutte le onde con una frequenza compresa tra 0,0033 Hz e 0,40 Hz.

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

Ed ecco come si presentano le dinamiche durante l'esecuzione della mezza maratona degli indicatori sopra indicati:

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

2. Armatura, J.A. e J.L. Ardell, ed. Neurocardiologia., Oxford University Press: New York. Il cervellino sul cuore, 1994. [PDF]

3. Baevskij Condizioni di previsione sull'orlo della normalità 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 A.P. Kulaichev. Elettrofisiologia informatica 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 capacità dei metodi computazionali sono pienamente realizzate. Questa direzione è stata in gran parte avviata dai lavori pionieristici del famoso ricercatore nazionale R.M. Baevskij 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 è 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 più piccoli cambiamenti nei bisogni di numerosi organi e sistemi. L'analisi delle variazioni del ritmo cardiaco consente di valutare quantitativamente e in modo differenziato il grado di tensione o tono delle parti simpatiche e parasimpatiche del SNA, la loro interazione in vari stati funzionali, così come le attività dei sottosistemi che controllano il lavoro di vari organi. Pertanto, il programma massimo in questa direzione è lo sviluppo di metodi computazionali e analitici per la diagnostica complessa del corpo basata sulla dinamica della frequenza cardiaca.

I metodi HRV non sono destinati alla diagnosi di patologie cliniche, dove, come abbiamo visto sopra, funzionano bene mezzi tradizionali analisi visiva e di misurazione. Il vantaggio di questa sezione è la capacità di rilevare sottili deviazioni nell'attività cardiaca, pertanto i suoi metodi sono particolarmente efficaci per valutare le capacità funzionali generali del corpo in condizioni normali, nonché le deviazioni precoci che, in assenza della necessaria prevenzione procedure, possono gradualmente svilupparsi in malattie gravi. La tecnica HRV è 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 ad un aumento dello stress fisico e psicologico (vedere alla fine della sezione).

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

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

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

Altri metodi. Per analizzare l'HRV vengono utilizzati numerosi metodi meno comunemente utilizzati, relativi alla costruzione di scattergram tridimensionali, istogrammi differenziali, al calcolo delle funzioni di autocorrelazione, all'interpolazione della triangolazione e al calcolo dell'indice di St. George. In termini di valutazione e diagnosi, questi metodi possono essere caratterizzati come scientifici ed esplorativi e praticamente non portano fondamentalmente nuova informazione.

Monitoraggio Holter Il monitoraggio ECG Holter a lungo termine prevede la registrazione continua a canale singolo di più ore o più giorni dell'ECG di un paziente nelle sue normali condizioni di vita. La registrazione viene effettuata tramite un registratore portatile indossabile su supporto magnetico. A causa della lunga durata, lo studio successivo della registrazione ECG viene effettuato con metodi computazionali. In questo caso, di solito viene costruito un intervallogramma, vengono determinate le aree di bruschi cambiamenti di ritmo, vengono cercate le contrazioni extrasistoliche e le pause asistoliche, viene calcolato il loro numero totale e le extrasistoli vengono classificate in base alla forma e alla posizione.

Intervalografia Questa sezione utilizza principalmente metodi di analisi visiva dei grafici delle variazioni negli IC successivi (intervalogramma o ritmogramma). Ciò consente di valutare la gravità di vari ritmi (principalmente il ritmo respiratorio, vedere Fig. 6.11) per identificare disturbi nella variabilità dell'IC (vedere Fig. 6.16, 6.18, 6.19), asistolia ed extrasistolia. Quindi nella Fig. La Figura 6.21 mostra un intervallogramma con tre battiti cardiaci saltati (tre CI estesi sul lato destro), seguiti da un'extrasistole (CI accorciato), immediatamente seguito da un quarto battito cardiaco saltato.

Riso. 6.11. Intervallogramma di respirazione profonda

Riso. 6.16. Intervallogramma di fibrillazione

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

L'intervallogramma consente di identificare importanti caratteristiche individuali dell'azione dei meccanismi regolatori nelle reazioni ai test fisiologici. Come esempio illustrativo, consideriamo i tipi opposti di reazioni a un test di apnea. Riso. La Figura 6.22 mostra le reazioni di accelerazione della frequenza cardiaca mentre si trattiene il respiro. Tuttavia, nel soggetto (Fig. 6.22, a), dopo un iniziale forte calo, si verifica la stabilizzazione con una tendenza ad 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 i disturbi della variabilità appaiono IC con una natura discreta della loro alternanza (che per questo soggetto non si manifestava in uno stato di rilassamento). La Figura 6.23 rappresenta reazioni di natura opposta con prolungamento 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) l'attività delle onde lente ad alta ampiezza si manifesta in questa tendenza.

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

Pulsometria a variazione Questa sezione utilizza 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 speciali indici internazionali. Per molti di questi indici, sulla base di ampio materiale sperimentale, sono stati determinati i limiti clinici di normalità dipendenti dal sesso e dall'età, nonché una serie di successivi intervalli numerici corrispondenti a disfunzioni di vario grado.

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 nella registrazione ECG. A questo scopo, la scala orizzontale delle durate dei CI è divisa in intervalli successivi di uguale dimensione (bins). Per la comparabilità degli istogrammi, lo standard internazionale imposta la dimensione del contenitore su 50 ms.

L'attività cardiaca normale è caratterizzata da un istogramma simmetrico, a forma di cupola e solido (Fig. 6.24). Quando ci si rilassa con la respirazione superficiale, l'istogramma si restringe, mentre quando la respirazione si approfondisce si allarga. Se si verificano contrazioni mancate o extrasistoli, sull'istogramma compaiono frammenti separati (rispettivamente a destra o a 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, a. 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 non da aritmia patologica, ma dalla presenza di più episodi di alterazioni ritmo normale, che può essere causato da ragioni emotive o da cambiamenti nella profondità e nella frequenza respiratoria.

Riso. 6.24. Istogramma simmetrico

Riso. 6.25. Istogramma con tagli saltati

a - istogramma; b - intervallogramma

Indicatori. Oltre alla presentazione istografica, la pulsometria variazionale calcola anche una serie di stime numeriche: statistiche descrittive, indici Baevskij, indici Kaplan e una serie di altre.

Indicatori statistici descrittivi caratterizzano inoltre la distribuzione di CI:

• dimensione del campione N;
• intervallo di variazione dRR - la differenza tra il CI massimo e minimo;
• valore RRNN medio (la norma in termini di frequenza cardiaca è: 64±2,6 per le età 19-26 anni e 74±4,1 per le età 31-49 anni);
• deviazione standard SDNN (normale 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;
• Modalità Mo o valore CI che divide l'intero campione a metà; con una distribuzione simmetrica, la moda è vicina al valore medio;
• ampiezza della modalità AMo: percentuale di elementi della configurazione che rientrano nel contenitore modale.
• RMSSD - la radice quadrata della somma media dei quadrati delle differenze degli IC vicini (praticamente coincide con la deviazione standard SDSD, norma 33±17), ha proprietà statistiche stabili, che è particolarmente importante per i record brevi;
• pNN50 - anche la percentuale di intervalli cardiaci adiacenti che differiscono tra loro per più di 50 ms (norma 7±2%) cambierà poco a seconda della durata della registrazione.

Gli indicatori dRR, RRNN, SDNN, Mo sono espressi in ms. L'AMo è considerato il più significativo, caratterizzato dalla sua resistenza agli artefatti e dalla sensibilità ai cambiamenti dello stato funzionale. Normalmente nelle persone sotto i 25 anni l'AMo non supera il 40%, con l'età aumenta dell'1% ogni 5 anni, superare il 50% è considerato una patologia.

Indicatori R.M. Baevskij:

• indice di equilibrio autonomico IVR=AMo/dRR indica la relazione 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 dell'adeguatezza dei processi regolatori PAPR=AMo/Mo riflette la corrispondenza tra l'attività della divisione sipatica del SNA e il livello dirigente del nodo seno-atriale;
• l'indice di tensione dei sistemi di regolazione IN=AMo/(2*dRR*Mo) riflette il grado di centralizzazione del controllo della frequenza cardiaca.

Il più significativo nella pratica è l'indice IN, che riflette adeguatamente l'effetto totale della regolazione cardiaca. I limiti normali sono: 62,3±39,1 per le età 19-26 anni. L'indicatore è sensibile all'aumento del tono del sistema nervoso autonomo simpatico; un piccolo carico (fisico o emotivo) lo aumenta di 1,5-2 volte, con carichi significativi l'aumento 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 l'uso di metodi complessi di analisi spettrale:

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

40-300 - stress neuropsichico lavorativo;

900-3000 - sforzo eccessivo, necessità di riposo;

3000-10000 - sovratensione pericolosa per la salute;

sopra: la necessità di un'uscita urgente da stato attuale con una visita dal cardiologo.

L'indice SAT, a differenza dell'IN, tiene conto solo della componente veloce della variabilità dell'IC, poiché contiene al denominatore non il range totale dell'IC, ma una stima 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 SAT. È molto efficace per una valutazione preliminare generale dell'attività cardiaca in base all'età, i limiti normali sono: 30-80 prima dei 27 anni, 80-250 dai 28 ai 40 anni, 250-450 dai 40 ai 60 anni e 450-800 per le età più anziane. Il SAT viene calcolato ad intervalli di 1-2 minuti in stato di calma, il superamento del limite di età superiore della norma è segno di disturbi dell'attività cardiaca, il superamento del limite inferiore è segno favorevole.

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

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

A questo proposito ha senso proporre uno dei possibili approcci alternativi che permetta di costruire indicatori di HRV che, a differenza di quelli tradizionali, potrebbero essere chiamati differenziali o intervallari. Tali indicatori vengono calcolati in una breve finestra scorrevole e quindi mediati sull'intera sequenza CI. L'ampiezza della finestra scorrevole può essere scelta intorno ai 10 battiti, in base alle seguenti tre considerazioni: 1) corrisponde a tre-quattro respiri, il che consente in una certa misura di livellarsi influenza principale ritmo respiratorio; 2) in un periodo così relativamente breve il ritmo cardiaco può essere considerato condizionatamente stazionario anche in condizioni di stress test funzionali; 3) una tale dimensione campionaria garantisce una soddisfacente stabilità statistica delle stime numeriche e l'applicabilità di criteri parametrici.

Come parte dell’approccio proposto, abbiamo costruito due indici di valutazione: l’indice di stress cardiaco PSS e l’indice di aritmia cardiaca PSA. Come ha dimostrato un ulteriore studio, un moderato aumento dell'ampiezza della finestra scorrevole riduce leggermente la sensibilità di questi indici ed espande i limiti normali, ma questi cambiamenti non sono fondamentali.

L'indice PSS ha lo scopo di valutare la variabilità “cattiva” dell'IC, espressa in presenza di IC della stessa o molto simile durata con una differenza fino a 5 ms (esempi di tali deviazioni sono mostrati nelle Fig. 6.16, 6.18, 6.19) . Questo livello di “insensibilità” è stato scelto per due ragioni: a) è sufficientemente piccolo, pari al 10% del range standard di 50 ms; b) è sufficientemente ampio da garantire stabilità e comparabilità delle stime per registrazioni ECG effettuate in tempi diversi risoluzioni. Il valore medio normale è 16,3%, la deviazione standard è 4,08%.

L'indice PSA ha lo scopo di valutare l'extravariabilità dell'IC o il livello di aritmia. Viene calcolato come percentuale di IC che differiscono dalla media per più di 2 deviazioni standard. Nella distribuzione normale tali valori saranno inferiori al 2,5%. Il valore medio normale del PSA è 2,39%, la deviazione standard è 0,85%.

Calcolo dei limiti normali. 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 ambulatoriale. Gli indicatori HRV vengono calcolati dai loro cardiogrammi e da questo campione vengono determinati i valori medi e le deviazioni standard. Questa tecnica non può essere considerata statisticamente corretta.

1. Come indicato sopra, l'intero campione deve prima essere eliminato dai valori anomali. Il limite delle deviazioni e il numero di valori anomali per un singolo paziente sono determinati dalla probabilità di tali valori anomali, che dipende dal numero di indicatori e dal numero di misurazioni.

2. Tuttavia, è necessario pulire ulteriormente ciascun indicatore separatamente, poiché, data la normatività generale dei dati, gli indicatori individuali di alcuni pazienti possono differire nettamente dai valori del gruppo. Il criterio della deviazione standard non è appropriato in questo caso perché le deviazioni standard stesse sono distorte. Tale pulizia differenziata può essere effettuata esaminando visivamente un grafico di valori di indicatori ordinati in ordine crescente (grafico Quetelet). È necessario escludere i valori appartenenti alle sezioni finali, curve e sparse del grafico, lasciando la sua parte centrale, densa e lineare.

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

Rinormalizzazione temporale preliminare. Tuttavia l'analisi spettrale non può essere effettuata direttamente su un intervallogramma, poiché in senso stretto non si tratta di una serie temporale: le sue pseudo-ampiezze (CIi) sono separate nel tempo dai CIi stessi, cioè il suo passo temporale non è uniforme. Pertanto, prima di calcolare lo spettro, è necessaria una temporanea rinormalizzazione dell'intervallogramma, che viene eseguita come segue. Scegliamo come passo temporale costante il valore del CI minimo (o metà di esso), che denotiamo come mCI. Disegniamo ora due assi temporali uno sotto l'altro: contrassegneremo quello superiore secondo CI successivi, e contrassegneremo quello inferiore con un passo mCI costante. Sulla scala inferiore costruiremo le ampiezze della variabilità aCI del CI come segue. Consideriamo il passo successivo mKIi sulla scala inferiore, ci possono essere due opzioni: 1) mKIi rientra completamente nel successivo KIj sulla scala superiore, quindi accettiamo aKIi=KIj; 2) mKIi è sovrapposto a due vicini KIj e KIj+1 nel rapporto percentuale a% e b% (a+b=100%), quindi il valore di aKIi è calcolato dalla corrispondente proporzione di rappresentabilità aKIi=(KIj/a %+KIj+1/b%)*100%. La serie temporale risultante aKIi è sottoposta ad analisi spettrale.

Gamme di frequenza. Le singole aree dello spettro di ampiezza ottenuto (le ampiezze sono misurate in millisecondi) rappresentano la potenza della variabilità dell'IC, dovuta all'influenza di vari sistemi regolatori del corpo. Nell'analisi spettrale si distinguono quattro gamme 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 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-Hering) riflette l'attività dei centri simpatici del midollo allungato, realizzata attraverso l'influenza del SVNS e del PSVNS, ma principalmente con l'innervazione del ganglio simpatico toracico superiore (stellato);
• · 0,04-0,0033 Hz (periodo di oscillazione da 25 s a 5 min) - frequenza molto bassa (VLF - frequenza molto bassa) vascolare-motoria o range vascolare (onde lente del secondo ordine di Mayer) riflette l'azione della centrale ergotropica e umorale-metabolica regolazione dei meccanismi; realizzato attraverso cambiamenti negli ormoni del sangue (retina, angiotensina, aldosterone, ecc.);
• · 0,0033 Hz e più lento - la gamma di frequenze ultra-basse (ULF) riflette l'attività dei centri superiori di regolazione della frequenza cardiaca, l'origine esatta della regolazione è sconosciuta, la gamma è raramente studiata a causa della necessità di eseguire registrazioni a lungo termine .

a - rilassamento; b - respirazione profonda Nella Fig. La Figura 6.27 mostra gli spettrogrammi per due campioni fisiologici. In uno stato di rilassamento (Fig. 6.27, a) con respirazione superficiale, lo spettro di ampiezza diminuisce in modo abbastanza monotono nella direzione dalle frequenze basse a quelle alte, il che indica una rappresentabilità equilibrata di vari ritmi. Durante la respirazione profonda (Fig. 6.27, b), un picco respiratorio si distingue nettamente ad 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 le gamme spettrali, vengono calcolati numerosi indicatori:

• frequenza fi e periodo Ti del picco medio ponderato dell'intervallo i-esimo, la posizione di tale picco è determinata dal centro di gravità (rispetto all'asse della frequenza) della sezione del grafico dello spettro nell'intervallo;
• potenza dello spettro negli intervalli come percentuale della potenza dell'intero spettro VLF%, LF%, HF% (la potenza viene calcolata come la somma delle ampiezze delle armoniche spettrali nell'intervallo); i limiti normali sono rispettivamente: 28,65±11,24; 33,68±9,04; 35,79±14,74;
• il valore medio dell'ampiezza dello spettro nell'intervallo ACP o la variabilità media di CI; i limiti normali 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%; Norma HF=HF/(LF+HF) *100%; coefficiente di equilibrio vasosimpatico LF/HF; i limiti normali sono rispettivamente: 50,6±9,4; 49,4±9,4; 0,7±1,5.

Errori nello spettro CI. Soffermiamoci su alcuni errori strumentali dell'analisi spettrale (vedi paragrafo 4.4) in relazione all'intervallogramma. Innanzitutto, le potenze nelle gamme di frequenza dipendono in modo significativo dalla risoluzione di frequenza “reale”, che a sua volta dipende da almeno tre fattori: la durata della registrazione ECG, i valori CI e il passo selezionato di rinormalizzazione temporale dell'intervallogramma . Ciò di per sé impone restrizioni sulla comparabilità di diversi spettri. Inoltre, la perdita 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 operativo non viene normalizzato: il ritmo respiratorio, che può avere frequenze e profondità diverse (la frequenza respiratoria è regolata solo nei test 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 deve essere integrata con la registrazione della respirazione toracica e addominale.

Infine, la stessa divisione dello spettro CI negli intervalli esistenti è del tutto arbitraria e non è in alcun modo statisticamente giustificata. Per tale giustificazione sarebbe necessario testare varie partizioni su un ampio materiale sperimentale e selezionare quella più significativa e stabile in termini di interpretazione fattoriale.

Anche l’uso diffuso delle stime della potenza SA provoca qualche sconcerto. Tali indicatori non concordano bene tra loro, poiché dipendono direttamente dalla dimensione delle gamme di frequenza, che a loro volta differiscono di 2-6 volte. A questo proposito, è preferibile utilizzare ampiezze medie dello spettro, che a loro volta sono ben correlate con un numero di indicatori EP nell'intervallo di valori da 0,4 a 0,7.

Ritmografia di correlazione Questa sezione comprende principalmente la costruzione e l'esame visivo di scattergram bidimensionali o scatterplot che rappresentano la dipendenza degli IC precedenti da quelli successivi. Ogni punto di questo grafico (Fig. 6.28) denota la relazione tra le durate del CIi precedente (lungo l'asse Y) e del successivo CIi+1 (lungo l'asse X).

Indicatori. Per caratterizzare la nuvola di scattering, calcolare la posizione del suo centro, ovvero il valore medio di CI (M), nonché le dimensioni degli assi longitudinale L e trasversale w e il loro rapporto w/L. Se prendiamo un'onda sinusoidale 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 vengono solitamente utilizzate come stime di w e l.

Per una migliore comparabilità visiva, sullo scattergram (Fig. 6.28) viene costruita un'ellisse con assi di 2L, 2w (per campioni di piccole dimensioni) o 3L, 3w (per campioni di grandi dimensioni). La probabilità statistica di andare oltre due e tre deviazioni standard è 4,56 e 0,26% secondo la legge di distribuzione normale di CI.

Norma e deviazioni. In presenza di forti disturbi dell'HRV, il diagramma di dispersione diventa casuale (Fig. 6.29, a) o si scompone in frammenti separati (Fig. 6.29, b): quindi, nel caso dell'extrasistole, i gruppi di punti appaiono simmetrici rispetto a la diagonale, spostata nell'area degli IC brevi dalla dispersione delle nuvole principali, e in caso di asistolia, gruppi simmetrici di punti appaiono nella regione degli IC brevi. In questi casi, il diagramma di dispersione non fornisce alcuna nuova informazione rispetto all'intervallogramma e all'istogramma.

a - grave aritmia; b - extrasistole e asistolia Pertanto, gli scattergram sono utili principalmente in condizioni normali per confronti reciproci di soggetti diversi in vari test funzionali. Un'area separata di tale applicazione è il test della forma fisica e della 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 erano 378 registrazioni ECG eseguite in stato di rilassamento in atleti altamente qualificati (calcio, basket, hockey, short track, judo). Risultati di correlazione e analisi fattoriale ci ha permesso di trarre le seguenti conclusioni:

1. L’insieme degli indicatori HRV più comunemente utilizzati nella pratica è ridondante; oltre il 41% di essi (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): Mo-0,96*HR, AMo-0,93*IVR-0,93*PAPR, IVR-0,96*IN, VPR-0,95 *IN, PAPR-0,95*IN- 0,91*VPR, dX-0,92*SDNN, RMSSD-0,91*ðNN50, IDM-0,91*HF%, IDM-0,91*AcrHF, w=0,91*ðNN50, Br=0,91*w/L, Br=0,91*Kr, LF /HF=0,9*VL%.

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

2. Gli indicatori della variazione pulsometrica e dell'analisi spettrale riflettono strutture fattoriali diverse e ortogonali.

3. Tra gli indicatori della variazione pulsometrica, due gruppi di indicatori hanno il maggior significato fattoriale: a) CAT, PSS, IN, SDNN, pNN50, IDM, che caratterizzano vari aspetti dell'intensità dell'attività cardiaca; b) IMA, PSA, che caratterizza il rapporto tra ritmicità-aritmicità dell'attività cardiaca;

4. Il significato degli intervalli LF e VLF per la diagnostica funzionale è discutibile, 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 della potenza di banda, è preferibile utilizzare le ampiezze medie dello spettro.

Valutazione dell'idoneità Uno dei metodi efficaci la valutazione della forma fisica e della prontezza funzionale (atleti e altri professionisti il ​​cui lavoro comporta un aumento dello stress fisico e psicologico) è un'analisi della dinamica dei cambiamenti della frequenza cardiaca durante l'attività fisica di maggiore intensità e durante il periodo di recupero post-sforzo. Questa dinamica riflette direttamente la velocità e l'efficienza dei processi metabolici biochimici che si verificano nell'ambiente fluido del corpo. In condizioni stazionarie l'attività fisica viene solitamente somministrata sotto forma di test ergonomici in bicicletta, ma nelle condizioni delle competizioni reali 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 del composto ad alta energia ATP (acido adrenosina trifosforico). L’evoluzione ha formato tre sistemi funzionali che forniscono energia:

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

A riposo, l’energia viene generata dalla scomposizione di quantità quasi uguali di grassi e carboidrati per formare glucosio. Durante l'esercizio intenso di breve durata, l'ATP si forma quasi esclusivamente dalla scomposizione dei carboidrati (l'energia "più veloce"). Contenuto di carboidrati nel fegato e muscoli scheletrici prevede la formazione di non più di 2000 kcal di energia, consentendo di correre circa 32 km. Anche se nel corpo sono presenti molti più grassi rispetto ai carboidrati, il metabolismo dei grassi (gluconeogenesi) ne provoca la formazione acidi grassi, e poi l'ATP, che è incommensurabilmente più lento dal punto di vista energetico.

Il tipo di fibra muscolare determina la sua capacità ossidativa. Pertanto, i muscoli costituiti da fibre BS sono più specifici per svolgere attività fisica ad alta intensità grazie all’utilizzo dell’energia proveniente dal sistema glicolitico del corpo. I muscoli, costituiti da fibre MS, contengono un numero maggiore di mitocondri ed enzimi ossidativi, il che garantisce lo svolgimento di un volume maggiore di attività fisica utilizzando il metabolismo aerobico. L'attività fisica mirata allo sviluppo della resistenza aiuta ad aumentare i mitocondri e gli 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 nei liquidi corporei “acidifica” fibre muscolari e inibisce l'ulteriore disgregazione del glicogeno e riduce anche la capacità dei muscoli di legarsi al calcio, impedendone la contrazione. Negli sport intensi l'accumulo di lattato raggiunge 18-22 mmol/kg, mentre la norma è 2,5-4 mmol/kg. Sport come la boxe e l'hockey si distinguono soprattutto per le concentrazioni massime di lattato e la loro osservazione nella pratica clinica è tipica delle condizioni pre-infarto.

Il massimo rilascio di lattato nel sangue avviene al 6° minuto dopo un intenso esercizio fisico. Di conseguenza, anche la frequenza cardiaca raggiunge il suo massimo. 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'efficacia del metabolismo di rigenerazione energetica.

Strumenti di analisi. Durante il periodo di carico e recupero viene eseguita una serie di minuti i=1,2,3 minuto per minuto. Registrazioni dell'ECG. Sulla base dei risultati, vengono costruiti diagrammi di dispersione, che vengono combinati su un grafico (Fig. 6.30), in base al quale la dinamica dei cambiamenti negli indicatori CI viene valutata visivamente. 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 questi indicatori Pi, vengono calcolate stime intervallari della forma: (Pi-Pmax)/(Po-Pmax), dove Po è il valore dell'indicatore in uno stato di rilassamento; Pmax è il valore dell'indicatore alla massima attività fisica.

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

Letteratura 5. Gnezditsky V.V. I potenziali evocati cerebrali nella pratica clinica. Taganrog: Medicom, 1997.

6. Gnezditsky V.V. Problema inverso EEG ed elettroencefalografia clinica. Taganrog: Medicom, 2000

7. Zhirmunskaya E.A. Elettroencefalografia clinica. M.: 1991.

13. Max J. Metodi e tecniche di elaborazione del segnale per misurazioni tecniche. M.: Mir, 1983.

17. Otnes R., Enokson L. Analisi applicata delle serie temporali. M.: Mir, 1982. T. 1, 2.

18.K.Pribram. Linguaggi del cervello. M.: Progresso, 1975.

20. Randall R.B. Analisi della frequenza. Brühl e Kjær, 1989.

22. Rusinov V.S., Grindel O.M., Boldyreva G.N., Vacker E.M. Biopotenziali del cervello. Analisi matematica. M.: Medicina, 1987.

23. A.Ya. Kaplan. Il problema della descrizione segmentale dell'elettroencefalogramma umano // Fisiologia umana. 1999.T.25. N. 1.

24. A.Ya. Kaplan, Al.A. Fingelkurts, An.A. Fingelkurts, S.V. Borisov, B.S. Darkhovsky. Natura non stazionaria dell'attività cerebrale rivelata dall'EEG/MEG: sfide metodologiche, pratiche e concettuali//Elaborazione del segnale. Numero speciale: Coordinazione neuronale nel cervello: una prospettiva di elaborazione del segnale. 2005. N. 85.

25. A.Ya. Kaplan. Nonstazionarietà dell'EEG: analisi metodologica e sperimentale // Progressi nelle scienze fisiologiche. 1998.T.29. Numero 3.

26. Kaplan A.Ya., Borisov S.V.. Dinamica delle caratteristiche segmentali dell'attività alfa dell'EEG umano a riposo e sotto carico cognitivo // Journal of VND. 2003. N. 53.

27. Kaplan A.Ya., Borisov S.V., Zheligovsky V.A.. Classificazione di EEG di adolescenti secondo caratteristiche spettrali e segmentali in condizioni normali e in disordine di spettro di schizofrenia//Giornale di VND. 2005.T.55. N. 4.

28. Borisov S.V., Kaplan A.Ya., Gorbachevskaya N.L., Kozlova I.A.. Organizzazione strutturale dell'attività alfa dell'EEG negli adolescenti affetti da disturbi dello spettro della schizofrenia // Journal of VND. 2005.T.55. Numero 3.

29. Borisov S.V., Kaplan A.Ya., Gorbachevskaya N.L., Kozlova I.A. Analisi della sincronia strutturale dell'EEG di adolescenti affetti da disturbi dello spettro schizofrenico // Fisiologia umana. 2005.T.31. Numero 3.

38. Kulaichev A.P. Alcuni problemi metodologici di analisi di frequenza di EEG//Giornale di VND. 1997. N. 5.

43. Kulaichev A.P. Metodologia per l'automazione di esperimenti/raccolte psicofisiologiche. Modellazione e analisi dei dati. M.: RUSAVIA, 2004.

44. Kulaichev A.P. Elettrofisiologia informatica. Ed. 3°. M.: Casa editrice dell'Università statale di Mosca, 2002.

Molti possessori di orologi sportivi hanno probabilmente visto l'indicatore "Tempo di recupero": un singolo numero che mostra quante ore dovresti riposare prima del tuo prossimo allenamento.

Tali informazioni presentate in modo conciso si basano su diversi parametri, tra cui età, sesso, peso del proprietario dell'orologio, condizioni e risultati dell'allenamento precedente. Ma il “fondamento” del grafico è la variabilità della frequenza cardiaca o, come viene anche chiamato questo indicatore, “intervallo R-R”.

Questo indicatore è importante sotto tutti gli aspetti, perché ti aiuta a essere consapevole del tuo allenamento, del tuo corpo e a costruire con competenza un piano di allenamento.

Cos’è la variabilità della frequenza cardiaca?

Il tempo tra due battiti cardiaci non è fisso. Il sistema cardiovascolare, fornendo ossigeno e nutrienti agli organi e ai tessuti, si adatta costantemente alle esigenze del corpo, quindi la frequenza cardiaca fluttua costantemente. La differenza tra due battiti cardiaci consecutivi è chiamata variabilità della frequenza cardiaca (HRV) o "intervallo R-R".

La variabilità della frequenza cardiaca è la differenza di tempo tra due battiti cardiaci successivi

In precedenza, la variabilità veniva determinata utilizzando un elettrocardiogramma, ma ora questi dati possono essere ottenuti utilizzando un sensore della frequenza cardiaca a torace e un orologio (o un'applicazione per smartphone, come itlete).

L'HRV viene misurato solo a riposo. Monitorare questo indicatore durante la corsa è inutile.

Qual è l'essenza dell'indicatore?

L'HRV riflette l'equilibrio del sistema nervoso e il livello di stress accumulato.

Il sistema nervoso autonomo umano è costituito da due parti: simpatico e parasimpatico. Il primo è il “pedale dell’acceleratore” nel corpo, la reazione “lotta o fuga”; quando attivato, il polso accelera. Il secondo, parasimpatico, è l’opposto del “pedale del freno”; influisce sulla diminuzione della frequenza cardiaca. Uno squilibrio nell’interazione di questi sistemi porta a prestazioni ridotte, recupero compromesso e, in alcuni casi, sovrallenamento.

La variabilità della frequenza cardiaca ci consente di giudicare l'interazione tra i dipartimenti simpatico e parasimpatico:

1. Il corpo ne sperimenta qualsiasi fatica(psicologico, fisico, chimico, ormonale) → sistema nervoso simpatico attivato → aumento della frequenza cardiaca, gittata sistolica → Riduzione della HRV.
2. Processi recupero= attività sistema nervoso parasimpatico→ la frequenza cardiaca diminuisce → L'HRV aumenta.

Un aumento dell’HRV a riposo è un segno di adattamento positivo/buon recupero, mentre una diminuzione dell’HRV può indicare grave stress/scarso recupero.

Tuttavia, permangono difficoltà nel determinare quali fattori di stress influenzino in modo significativo la nostra ripresa e quali no. Pertanto, solo misurazioni regolari della HRV insieme a una valutazione soggettiva delle vostre condizioni e del piano di allenamento vi aiuteranno ad ottenere un quadro più o meno completo.

Come viene utilizzata nella pratica la HRV?

L'HRV mostra:

• come sta andando il processo di recupero e se ti sei allenato troppo;
• quanto bene ti adatti al carico (ottimizzazione del processo di allenamento);
• la tua attuale condizione fisica e persino la tua predisposizione a sviluppare malattie o infortuni.

A volte i piani di allenamento vengono costruiti addirittura in base alla variabilità della frequenza cardiaca, il che non è irragionevole: il monitoraggio costante del livello di stress e di recupero consente di adeguare il piano a seconda delle condizioni attuali dell'atleta. Ad esempio, HRV normale o elevata (ad es. basso livello stress) permette di dare un carico più intenso. Al contrario, se l’HRV è basso, viene eseguito un allenamento leggero.

Diversi studi hanno dimostrato l’efficacia di un piano di allenamento basato sull’HRV rispetto a quello classico. È stato inoltre riscontrato che gli atleti con valori HRV elevati avevano un consumo massimo di ossigeno (VO2 max) significativamente migliorato rispetto agli atleti con valori HRV inferiori.

conclusioni

• L'HRV riflette il tempo che intercorre tra due battiti cardiaci successivi
• La variazione dell'HRV riflette l'adeguatezza del recupero
• Valori HRV bassi riflettono uno scarso recupero o uno stress accumulato
• Non valutare mai l'HRV separatamente dalle condizioni generali e dal piano di allenamento.
• I valori HRV a riposo non sempre riflettono correttamente lo stato di sovrallenamento, pertanto si consiglia la misurazione regolare dell'indicatore
• L'HRV è assolutamente inutile durante la corsa
• Gli atleti con un’elevata HRV possono rispondere meglio all’aumento del carico di lavoro e migliorare le prestazioni
• La formazione basata sull’HRV è spesso più accurata di un piano di formazione tradizionale
• La dinamica dell'HRV può essere un indicatore della suscettibilità di un atleta alle malattie (ad esempio, malattie del tratto respiratorio superiore)

La variabilità della frequenza cardiaca (HRV) è la proprietà patologica dell'intervallo R-R di cicli cardiaci adiacenti di modificare la sua durata in diversi periodi di tempo. L'HRV è determinata dalla fluttuazione della frequenza cardiaca rispetto al suo valore medio.

Perché viene rilevata la variabilità della frequenza cardiaca?

Il valore dell'identificazione dell'HRV è che è un buon indicatore di una violazione della regolazione autonomica del cuore. Quanto più pronunciati sono i cambiamenti vegetativi, tanto più diminuiscono gli indicatori HRV.

La frequenza normale della variabilità della frequenza cardiaca o i suoi valori elevati sono determinati nei giovani e negli atleti, i valori medi sono caratteristici dei pazienti con patologia cardiaca organica e la variabilità della frequenza ridotta si riscontra solitamente in coloro che hanno sofferto di fibrillazione ventricolare, ma potrebbero esserci altri motivi.

La storia dell'introduzione dell'HRV come indicatore diagnostico inizia nel 1965, quando i ricercatori Hon e Lee pubblicarono i risultati di uno studio mirato su questo fenomeno. Quindi è stato possibile notare il valore prognostico della variabilità della frequenza cardiaca fetale: è, con un alto grado di probabilità, seguita da un'insufficienza cardiaca pericolosa o pericolosa per la vita.

Nel 1973 Sayers e colleghi determinarono i limiti delle normali fluttuazioni (fisiologiche) del ritmo dell'attività cardiaca. Negli anni Ottanta, grazie allo sviluppo della tecnologia informatica, il metodo ha avuto nuova vita: se prima i medici dovevano calcolare manualmente tutti gli indicatori, ora questo lavoro lo fa un software speciale. I computer non solo hanno semplificato la ricerca stessa, ma hanno anche permesso di espanderla e arricchirla. È così che sono comparsi il metodo di analisi spettrale, il monitoraggio della frequenza cardiaca 24 ore su 24 con calcolo dell'HRV e altre aggiunte.

Ridotta variabilità della frequenza cardiaca. Dovresti preoccuparti?

È impossibile trarre conclusioni dai risultati di uno studio. Variabilità del battito cardiaco - segno non specifico, è tipico di molte condizioni e, di conseguenza, la prognosi può essere completamente diversa. Pertanto, dopo aver rilevato l'HRV, il passo successivo è scoprire la possibile causa.

Le ragioni sono molte, ma in primo piano ci sono le malattie cardiache: infarto del miocardio, malattia ischemica malattie cardiache, cardiomiopatia dilatativa, ipertensione. È stato descritto lo sviluppo dell'HRV nella polineuropatia diabetica. A volte i cambiamenti caratteristici sono causati da malattie del sistema nervoso centrale: ictus (accidente cerebrovascolare acuto), tetraplegia e altri.

Dovresti sempre ricordare che una ridotta variabilità della frequenza cardiaca può essere il risultato dell'assunzione di determinati farmaci. Questo effetto è stato osservato nei seguenti gruppi di farmaci:

• beta-bloccanti;
• m-anticolinergici;
• farmaci antiaritmici classe 1c;
• antagonisti del calcio;
• glicosidi cardiaci;
• farmaci che aumentano la durata del potenziale d'azione;
• ACE inibitori;
• farmaci psicotropi.

Per quanto riguarda la variabilità della frequenza cardiaca fetale, in questo caso, ovviamente, le ragioni sono solitamente diverse.

I risultati dello studio HRV vengono utilizzati nella diagnosi della polineuropatia diabetica e nella determinazione del rischio di morte improvvisa nei sopravvissuti all'infarto miocardico. Si scopre che in circostanze diverse, i cambiamenti nel ritmo indicano processi diversi che si verificano nel corpo. La ricerca sull’HRV ha trovato applicazione anche in anestesiologia, ostetricia e neurologia. Ogni disciplina ha i propri principi per interpretare i risultati di questa ricerca, in base ai quali, di conseguenza, si traggono conclusioni diverse.

"Il cuore funziona come un orologio": questa frase viene spesso applicata alle persone che hanno un cuore forte e sano. Resta inteso che una persona del genere ha un ritmo del battito cardiaco chiaro e uniforme. In realtà il giudizio è fondamentalmente sbagliato. Stephen Gales, uno scienziato inglese che condusse ricerche nel campo della chimica e della fisiologia, scoprì nel 1733 che il ritmo cardiaco è variabile.

Variabilità del battito cardiaco

Cos’è la variabilità della frequenza cardiaca?

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

Poiché la differenza negli intervalli tra i cicli di battito cardiaco dipende dallo stato del corpo, l'analisi HRV deve essere eseguita in posizione stazionaria. I cambiamenti nella frequenza cardiaca (FC) si verificano a causa di varie funzioni del corpo, che cambiano costantemente a nuovi livelli.

I risultati dell'analisi spettrale dell'HRV indicano processi fisiologici che si verificano nei sistemi corporei. Questo metodo di studio della variabilità consente di valutare le caratteristiche funzionali del corpo, controllare il funzionamento del cuore e identificare la brusca riduzione della frequenza cardiaca, che spesso porta alla morte improvvisa.

Relazione tra il sistema nervoso autonomo e la funzione cardiaca

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 il funzionamento dei sistemi del corpo. Una persona non pensa a come respira o a come avviene il processo digestivo all'interno, i vasi sanguigni si restringono e si espandono. Tutta questa attività avviene automaticamente.

L'ANS si divide in due tipologie:

• parasimpatico (PSNS);
• simpatico (SNS).

Sistema nervoso autonomo e funzione cardiaca

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

Simpatico: responsabile di fornire le funzioni necessarie al corpo per sopravvivere in situazioni stressanti. Attiva la forza, fornisce un grande flusso di sangue al tessuto muscolare, fa battere il cuore più velocemente. Quando sei stressato 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 sistema nervoso autonomo di adattarsi ai cambiamenti esterni ed interni e al corretto equilibrio nelle diverse situazioni che è assicurata la sopravvivenza umana. I disturbi nel funzionamento del sistema nervoso autonomo spesso causano disturbi, lo sviluppo di malattie e persino la morte.

Storia del metodo

L’uso dell’analisi della variabilità della frequenza cardiaca è iniziato solo di recente. Il metodo di valutazione dell'HRV attirò l'attenzione degli scienziati solo negli anni '50 e '60 del XX secolo. Durante questo periodo, luminari della scienza stranieri furono impegnati nello sviluppo dell'analisi e nella sua applicazione clinica. L’Unione Sovietica prese la decisione rischiosa di mettere in pratica questo metodo.

Durante l'addestramento del cosmonauta Yu.A. Gagarin. Al momento del primo volo, gli scienziati sovietici dovettero affrontare un compito difficile. Era necessario studiare l'influenza del volo spaziale sul corpo umano e dotare l'oggetto spaziale di un numero minimo di strumenti e sensori.

Analisi della variabilità della frequenza cardiaca

Il consiglio scientifico ha deciso di utilizzare l'analisi spettrale HRV per studiare le condizioni dell'astronauta. Il metodo è stato sviluppato dal Dr. Baevskij R.M. e si chiama cardiointervalografia. Nello stesso periodo, il medico iniziò a creare il primo sensore, utilizzato come dispositivo di misurazione per controllare la frequenza cardiaca. Immaginò un computer elettrico portatile con un apparecchio per rilevare le letture della frequenza cardiaca. Le dimensioni del sensore sono relativamente piccole, quindi il dispositivo può essere trasportato e utilizzato per l'esame ovunque.

Baevskij R.M. hanno scoperto un approccio completamente nuovo per controllare la salute umana, chiamato diagnostica prenosologica. Il metodo consente di valutare le condizioni di una persona e determinare cosa ha portato allo sviluppo della malattia e molto altro ancora.

Gli scienziati che hanno condotto ricerche alla fine degli anni '80 hanno scoperto che l'analisi spettrale dell'HRV fornisce una previsione accurata della morte negli individui che hanno subito un infarto miocardico.

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. Uno dei settori di utilizzo più apprezzati è lo sport.

Scienziati cinesi hanno scoperto che l'analisi HRV consente di valutare la variazione della frequenza cardiaca e determinare il grado di stress nel corpo durante l'attività fisica. Utilizzando il metodo è possibile sviluppare un programma di allenamento personale per ogni atleta.

Durante lo sviluppo del sistema Firstbeat, gli scienziati finlandesi hanno utilizzato come base l'analisi HRV. Il programma è consigliato agli atleti per misurare i livelli di stress, analizzare l'efficacia dell'allenamento e stimare la durata del recupero del corpo dopo l'attività fisica.

Metodo HRV

Analisi HRV

La variabilità della frequenza cardiaca viene studiata utilizzando l'analisi. Questo metodo si basa sulla determinazione della sequenza degli intervalli R-R dell'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, monitorare la dinamica e identificare deviazioni nel funzionamento del corpo umano.

Studiando le riserve adattative di una persona, è possibile prevedere possibili malfunzionamenti nel funzionamento del cuore e dei vasi sanguigni. Se i parametri vengono ridotti, ciò indica che la relazione tra il VCH e il sistema cardiovascolare è stata interrotta, il che comporta lo sviluppo di patologie nel funzionamento del muscolo cardiaco.

Gli atleti e i ragazzi forti e sani hanno dati HRV elevati, poiché l'aumento del tono parasimpatico è uno stato caratteristico per loro. Un tono simpatico elevato si verifica a causa di vari tipi di malattie cardiache, che portano a una diminuzione della HRV. Ma con una diminuzione acuta e brusca della variabilità sorge un serio rischio di morte.

Analisi spettrale - caratteristiche del metodo

Utilizzando l'analisi spettrale è possibile valutare l'influenza dei sistemi regolatori del corpo sulle funzioni cardiache.

I medici hanno individuato le principali componenti dello spettro, corrispondenti alle vibrazioni ritmiche del muscolo cardiaco e caratterizzate da diverse periodicità:

• HF – alta frequenza;
• LF – bassa frequenza;
• VLF – frequenza molto bassa.

Tutti questi componenti vengono utilizzati nel processo di registrazione a breve termine di un elettrocardiogramma. Per la registrazione a lungo termine viene utilizzato un componente ULF a frequenza ultrabassa.

Ogni componente ha le sue funzioni:

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

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

Analisi HRV

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 delle componenti LF e HF.

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

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

• LF. Determina l'influenza del sistema surrenale della divisione simpatica dell'ANS sul funzionamento del muscolo cardiaco. I valori normali dell'indicatore rientrano nell'intervallo 754-1586 ms 2 .
• HF. Determina l'attività del sistema nervoso parasimpatico e il suo effetto sull'attività del sistema cardiovascolare. Indicatore normale: 772-1178 ms 2 .
• LF/HF. Indica l'equilibrio del SNS e del PSNS e un 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 è superiore al 30%.

HRV di una persona sana

Le letture dell'analisi spettrale dell'HRV sono individuali per ogni persona. Utilizzando la variabilità della frequenza cardiaca, puoi facilmente valutare quanto è elevata la tua 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 di HRV più elevati si osservano nei bambini e negli adolescenti. Le componenti LF e HF diminuiscono con l'età.

È stato dimostrato che il peso corporeo di una persona influisce sulle letture dell’HRV. Con un peso ridotto, lo spettro di potenza aumenta, ma nelle persone obese l'indicatore diminuisce.

Lo sport e l’attività fisica moderata hanno un effetto benefico sulla variabilità. Durante 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 allenamento intenso.

Cosa significa HRV ridotta?

Se si verifica una forte diminuzione della variabilità della frequenza cardiaca, ciò può indicare lo sviluppo di malattie gravi, le più comuni delle quali sono:

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

I disturbi dell’HRV sono spesso causati dall’assunzione di determinati farmaci. Variazioni ridotte possono indicare patologie di natura neurologica.

L'analisi HRV è un modo semplice e accessibile per valutare le funzioni regolatorie del sistema autonomo in varie malattie.

Con l'aiuto di tale ricerca è possibile.

L'analisi della variabilità della frequenza cardiaca (HRV) è una branca della cardiologia in rapido sviluppo, in cui le capacità dei metodi computazionali sono pienamente realizzate. Questa direzione è stata in gran parte avviata dai lavori pionieristici del famoso ricercatore nazionale R.M. Baevskij 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 è 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 più piccoli cambiamenti nei bisogni di numerosi organi e sistemi. L'analisi delle variazioni del ritmo cardiaco consente di valutare quantitativamente e in modo differenziato il grado di tensione o tono delle sezioni simpatica e parasimpatica del sistema nervoso autonomo, la loro interazione in vari stati funzionali, nonché l'attività dei sottosistemi che controllano il lavoro di vari organi . Pertanto, il programma massimo in questa direzione è lo sviluppo di metodi computazionali e analitici per la diagnostica complessa del corpo basata sulla dinamica della frequenza cardiaca.

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 sottili deviazioni nell'attività cardiaca, pertanto i suoi metodi sono particolarmente efficaci per valutare le capacità funzionali generali del corpo in condizioni normali, nonché le deviazioni precoci che, in assenza della necessaria prevenzione procedure, possono gradualmente svilupparsi in malattie gravi. La tecnica HRV è 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 ad un aumento dello stress fisico e psicologico (vedere alla fine della sezione).

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

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

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

Altri metodi. Per analizzare l'HRV vengono utilizzati numerosi metodi meno comunemente utilizzati, relativi alla costruzione di scattergram tridimensionali, istogrammi differenziali, al calcolo delle funzioni di autocorrelazione, all'interpolazione della triangolazione e al calcolo dell'indice di St. George. In termini di valutazione e diagnosi, questi metodi possono essere caratterizzati come ricerca scientifica e praticamente non introducono informazioni fondamentalmente nuove.

Monitoraggio Holter Il monitoraggio ECG Holter a lungo termine prevede la registrazione continua a canale singolo di più ore o più giorni dell'ECG di un paziente nelle sue normali condizioni di vita. La registrazione viene effettuata tramite un registratore portatile indossabile su supporto magnetico. A causa della lunga durata, lo studio successivo della registrazione ECG viene effettuato con metodi computazionali. In questo caso, di solito viene costruito un intervallogramma, vengono determinate le aree di bruschi cambiamenti di ritmo, vengono cercate le contrazioni extrasistoliche e le pause asistoliche, viene calcolato il loro numero totale e le extrasistoli vengono classificate in base alla forma e alla posizione.

Intervalografia Questa sezione utilizza principalmente metodi di analisi visiva dei grafici delle variazioni negli IC successivi (intervalogramma o ritmogramma). Ciò consente di valutare la gravità di vari ritmi (principalmente il ritmo respiratorio, vedere Fig. 6.11) per identificare disturbi nella variabilità dell'IC (vedere Fig. 6.16, 6.18, 6.19), asistolia ed extrasistolia. Quindi nella Fig. La Figura 6.21 mostra un intervallogramma con tre battiti cardiaci saltati (tre CI estesi sul lato destro), seguiti da un'extrasistole (CI accorciato), immediatamente seguito da un quarto battito cardiaco saltato.

Riso. 6.11. Intervallogramma di respirazione profonda

Riso. 6.16. Intervallogramma di fibrillazione

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

L'intervallogramma consente di identificare importanti caratteristiche individuali dell'azione dei meccanismi regolatori nelle reazioni ai test fisiologici. Come esempio illustrativo, consideriamo i tipi opposti di reazioni a un test di apnea. Riso. La Figura 6.22 mostra le reazioni di accelerazione della frequenza cardiaca mentre si trattiene il respiro. Tuttavia, nel soggetto (Fig. 6.22, a), dopo un iniziale forte calo, si verifica la stabilizzazione con una tendenza ad 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 i disturbi della variabilità appaiono IC con una natura discreta della loro alternanza (che per questo soggetto non si manifestava in uno stato di rilassamento). La Figura 6.23 rappresenta reazioni di natura opposta con prolungamento 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) l'attività delle onde lente ad alta ampiezza si manifesta in questa tendenza.

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

Pulsometria a variazione Questa sezione utilizza 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 speciali indici internazionali. Per molti di questi indici, sulla base di ampio materiale sperimentale, sono stati determinati i limiti clinici di normalità dipendenti dal sesso e dall'età, nonché una serie di successivi intervalli numerici corrispondenti a disfunzioni di vario grado.

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 nella registrazione ECG. A questo scopo, la scala orizzontale delle durate dei CI è divisa in intervalli successivi di uguale dimensione (bins). Per la comparabilità degli istogrammi, lo standard internazionale imposta la dimensione del contenitore su 50 ms.

L'attività cardiaca normale è caratterizzata da un istogramma simmetrico, a forma di cupola e solido (Fig. 6.24). Quando ci si rilassa con la respirazione superficiale, l'istogramma si restringe, mentre quando la respirazione si approfondisce si allarga. Se si verificano contrazioni mancate o extrasistoli, sull'istogramma compaiono frammenti separati (rispettivamente a destra o a 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, a. 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 non da aritmia patologica, ma dalla presenza di più episodi di alterazioni ritmo normale, che può essere causato da ragioni emotive o da cambiamenti nella profondità e nella frequenza respiratoria.

Riso. 6.24. Istogramma simmetrico

Riso. 6.25. Istogramma con tagli saltati

a - istogramma; b - intervallogramma

Indicatori. Oltre alla presentazione istografica, la pulsometria variazionale calcola anche una serie di stime numeriche: statistiche descrittive, indici Baevskij, indici Kaplan e una serie di altre.

Indicatori statistici descrittivi caratterizzano inoltre la distribuzione di CI:

• dimensione del campione N;
• intervallo di variazione dRR - la differenza tra il CI massimo e minimo;
• valore RRNN medio (la norma in termini di frequenza cardiaca è: 64±2,6 per le età 19-26 anni e 74±4,1 per le età 31-49 anni);
• deviazione standard SDNN (normale 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;
• Modalità Mo o valore CI che divide l'intero campione a metà; con una distribuzione simmetrica, la moda è vicina al valore medio;
• ampiezza della modalità AMo: percentuale di elementi della configurazione che rientrano nel contenitore modale.
• RMSSD - la radice quadrata della somma media dei quadrati delle differenze degli IC vicini (praticamente coincide con la deviazione standard SDSD, norma 33±17), ha proprietà statistiche stabili, che è particolarmente importante per i record brevi;
• pNN50 - anche la percentuale di intervalli cardiaci adiacenti che differiscono tra loro per più di 50 ms (norma 7±2%) cambierà poco a seconda della durata della registrazione.

Gli indicatori dRR, RRNN, SDNN, Mo sono espressi in ms. L'AMo è considerato il più significativo, caratterizzato dalla sua resistenza agli artefatti e dalla sensibilità ai cambiamenti dello stato funzionale. Normalmente nelle persone sotto i 25 anni l'AMo non supera il 40%, con l'età aumenta dell'1% ogni 5 anni, superare il 50% è considerato una patologia.

Indicatori R.M. Baevskij:

• indice di equilibrio autonomico IVR=AMo/dRR indica la relazione 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 dell'adeguatezza dei processi regolatori PAPR=AMo/Mo riflette la corrispondenza tra l'attività della divisione sipatica del SNA e il livello dirigente del nodo seno-atriale;
• l'indice di tensione dei sistemi di regolazione IN=AMo/(2*dRR*Mo) riflette il grado di centralizzazione del controllo della frequenza cardiaca.

Il più significativo nella pratica è l'indice IN, che riflette adeguatamente l'effetto totale della regolazione cardiaca. I limiti normali sono: 62,3±39,1 per le età 19-26 anni. L'indicatore è sensibile all'aumento del tono del sistema nervoso autonomo simpatico; un piccolo carico (fisico o emotivo) lo aumenta di 1,5-2 volte, con carichi significativi l'aumento 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 l'uso di metodi complessi di analisi spettrale:

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

40-300 - stress neuropsichico lavorativo;

900-3000 - sforzo eccessivo, necessità di riposo;

3000-10000 - sovratensione pericolosa per la salute;

Soprattutto, è necessario uscire urgentemente dallo stato attuale rivolgendosi a un cardiologo.

L'indice SAT, a differenza dell'IN, tiene conto solo della componente veloce della variabilità dell'IC, poiché contiene al denominatore non il range totale dell'IC, ma una stima 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 SAT. È molto efficace per una valutazione preliminare generale dell'attività cardiaca in base all'età, i limiti normali sono: 30-80 prima dei 27 anni, 80-250 dai 28 ai 40 anni, 250-450 dai 40 ai 60 anni e 450-800 per le età più anziane. Il SAT viene calcolato ad intervalli di 1-2 minuti in stato di calma, il superamento del limite di età superiore della norma è segno di disturbi dell'attività cardiaca, il superamento del limite inferiore è segno favorevole.

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

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

A questo proposito ha senso proporre uno dei possibili approcci alternativi che permetta di costruire indicatori di HRV che, a differenza di quelli tradizionali, potrebbero essere chiamati differenziali o intervallari. Tali indicatori vengono calcolati in una breve finestra scorrevole e quindi mediati sull'intera sequenza CI. La larghezza della finestra scorrevole può essere scelta nell'ordine di 10 battiti cardiaci, in base alle seguenti tre considerazioni: 1) corrisponde a tre o quattro respiri, il che consente in una certa misura di neutralizzare l'influenza guida del ritmo respiratorio ; 2) in un periodo così relativamente breve il ritmo cardiaco può essere considerato condizionatamente stazionario anche in condizioni di stress test funzionali; 3) una tale dimensione campionaria garantisce una soddisfacente stabilità statistica delle stime numeriche e l'applicabilità di criteri parametrici.

Come parte dell’approccio proposto, abbiamo costruito due indici di valutazione: l’indice di stress cardiaco PSS e l’indice di aritmia cardiaca PSA. Come ha dimostrato un ulteriore studio, un moderato aumento dell'ampiezza della finestra scorrevole riduce leggermente la sensibilità di questi indici ed espande i limiti normali, ma questi cambiamenti non sono fondamentali.

L'indice PSS ha lo scopo di valutare la variabilità “cattiva” dell'IC, espressa in presenza di IC della stessa o molto simile durata con una differenza fino a 5 ms (esempi di tali deviazioni sono mostrati nelle Fig. 6.16, 6.18, 6.19) . Questo livello di “insensibilità” è stato scelto per due ragioni: a) è sufficientemente piccolo, pari al 10% del range standard di 50 ms; b) è sufficientemente ampio da garantire stabilità e comparabilità delle stime per registrazioni ECG effettuate in tempi diversi risoluzioni. Il valore medio normale è 16,3%, la deviazione standard è 4,08%.

L'indice PSA ha lo scopo di valutare l'extravariabilità dell'IC o il livello di aritmia. Viene calcolato come percentuale di IC che differiscono dalla media per più di 2 deviazioni standard. Nella distribuzione normale tali valori saranno inferiori al 2,5%. Il valore medio normale del PSA è 2,39%, la deviazione standard è 0,85%.

Calcolo dei limiti normali. 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 ambulatoriale. Gli indicatori HRV vengono calcolati dai loro cardiogrammi e da questo campione vengono determinati i valori medi e le deviazioni standard. Questa tecnica non può essere considerata statisticamente corretta.

1. Come indicato sopra, l'intero campione deve prima essere eliminato dai valori anomali. Il limite delle deviazioni e il numero di valori anomali per un singolo paziente sono determinati dalla probabilità di tali valori anomali, che dipende dal numero di indicatori e dal numero di misurazioni.

2. Tuttavia, è necessario pulire ulteriormente ciascun indicatore separatamente, poiché, data la normatività generale dei dati, gli indicatori individuali di alcuni pazienti possono differire nettamente dai valori del gruppo. Il criterio della deviazione standard non è appropriato in questo caso perché le deviazioni standard stesse sono distorte. Tale pulizia differenziata può essere effettuata esaminando visivamente un grafico di valori di indicatori ordinati in ordine crescente (grafico Quetelet). È necessario escludere i valori appartenenti alle sezioni finali, curve e sparse del grafico, lasciando la sua parte centrale, densa e lineare.

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

Rinormalizzazione temporale preliminare. Tuttavia l'analisi spettrale non può essere effettuata direttamente su un intervallogramma, poiché in senso stretto non si tratta di una serie temporale: le sue pseudo-ampiezze (CIi) sono separate nel tempo dai CIi stessi, cioè il suo passo temporale non è uniforme. Pertanto, prima di calcolare lo spettro, è necessaria una temporanea rinormalizzazione dell'intervallogramma, che viene eseguita come segue. Scegliamo come passo temporale costante il valore del CI minimo (o metà di esso), che denotiamo come mCI. Disegniamo ora due assi temporali uno sotto l'altro: contrassegneremo quello superiore secondo CI successivi, e contrassegneremo quello inferiore con un passo mCI costante. Sulla scala inferiore costruiremo le ampiezze della variabilità aCI del CI come segue. Consideriamo il passo successivo mKIi sulla scala inferiore, ci possono essere due opzioni: 1) mKIi rientra completamente nel successivo KIj sulla scala superiore, quindi accettiamo aKIi=KIj; 2) mKIi è sovrapposto a due vicini KIj e KIj+1 nel rapporto percentuale a% e b% (a+b=100%), quindi il valore di aKIi è calcolato dalla corrispondente proporzione di rappresentabilità aKIi=(KIj/a %+KIj+1/b%)*100%. La serie temporale risultante aKIi è sottoposta ad analisi spettrale.

Gamme di frequenza. Le singole aree dello spettro di ampiezza ottenuto (le ampiezze sono misurate in millisecondi) rappresentano la potenza della variabilità dell'IC, dovuta all'influenza di vari sistemi regolatori del corpo. Nell'analisi spettrale si distinguono quattro gamme 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, realizzato 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-Hering) riflette l'attività dei centri simpatici del midollo allungato, realizzata attraverso l'influenza del SVNS e del PSVNS, ma principalmente con l'innervazione del ganglio simpatico toracico superiore (stellato);
• · 0,04-0,0033 Hz (periodo di oscillazione da 25 s a 5 min) - frequenza molto bassa (VLF - frequenza molto bassa) vascolare-motoria o range vascolare (onde lente del secondo ordine di Mayer) riflette l'azione della centrale ergotropica e umorale-metabolica regolazione dei meccanismi; realizzato attraverso cambiamenti negli ormoni del sangue (retina, angiotensina, aldosterone, ecc.);
• · 0,0033 Hz e più lento - la gamma di frequenze ultra-basse (ULF) riflette l'attività dei centri superiori di regolazione della frequenza cardiaca, l'origine esatta della regolazione è sconosciuta, la gamma è raramente studiata a causa della necessità di eseguire registrazioni a lungo termine .

a - rilassamento; b - respirazione profonda Nella Fig. La Figura 6.27 mostra gli spettrogrammi per due campioni fisiologici. In uno stato di rilassamento (Fig. 6.27, a) con respirazione superficiale, lo spettro di ampiezza diminuisce in modo abbastanza monotono nella direzione dalle frequenze basse a quelle alte, il che indica una rappresentabilità equilibrata di vari ritmi. Durante la respirazione profonda (Fig. 6.27, b), un picco respiratorio si distingue nettamente ad 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 le gamme spettrali, vengono calcolati numerosi indicatori:

• frequenza fi e periodo Ti del picco medio ponderato dell'intervallo i-esimo, la posizione di tale picco è determinata dal centro di gravità (rispetto all'asse della frequenza) della sezione del grafico dello spettro nell'intervallo;
• potenza dello spettro negli intervalli come percentuale della potenza dell'intero spettro VLF%, LF%, HF% (la potenza viene calcolata come la somma delle ampiezze delle armoniche spettrali nell'intervallo); i limiti normali sono rispettivamente: 28,65±11,24; 33,68±9,04; 35,79±14,74;
• il valore medio dell'ampiezza dello spettro nell'intervallo ACP o la variabilità media di CI; i limiti normali 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%; Norma HF=HF/(LF+HF) *100%; coefficiente di equilibrio vasosimpatico LF/HF; i limiti normali sono rispettivamente: 50,6±9,4; 49,4±9,4; 0,7±1,5.

Errori nello spettro CI. Soffermiamoci su alcuni errori strumentali dell'analisi spettrale (vedi paragrafo 4.4) in relazione all'intervallogramma. Innanzitutto, le potenze nelle gamme di frequenza dipendono in modo significativo dalla risoluzione di frequenza “reale”, che a sua volta dipende da almeno tre fattori: la durata della registrazione ECG, i valori CI e il passo selezionato di rinormalizzazione temporale dell'intervallogramma . Ciò di per sé impone restrizioni sulla comparabilità di diversi spettri. Inoltre, la perdita 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 operativo non viene normalizzato: il ritmo respiratorio, che può avere frequenze e profondità diverse (la frequenza respiratoria è regolata solo nei test 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 deve essere integrata con la registrazione della respirazione toracica e addominale.

Infine, la stessa divisione dello spettro CI negli intervalli esistenti è del tutto arbitraria e non è in alcun modo statisticamente giustificata. Per tale giustificazione sarebbe necessario testare varie partizioni su un ampio materiale sperimentale e selezionare quella più significativa e stabile in termini di interpretazione fattoriale.

Anche l’uso diffuso delle stime della potenza SA provoca qualche sconcerto. Tali indicatori non concordano bene tra loro, poiché dipendono direttamente dalla dimensione delle gamme di frequenza, che a loro volta differiscono di 2-6 volte. A questo proposito, è preferibile utilizzare ampiezze medie dello spettro, che a loro volta sono ben correlate con un numero di indicatori EP nell'intervallo di valori da 0,4 a 0,7.

Ritmografia di correlazione Questa sezione comprende principalmente la costruzione e l'esame visivo di scattergram bidimensionali o scatterplot che rappresentano la dipendenza degli IC precedenti da quelli successivi. Ogni punto di questo grafico (Fig. 6.28) denota la relazione tra le durate del CIi precedente (lungo l'asse Y) e del successivo CIi+1 (lungo l'asse X).

Indicatori. Per caratterizzare la nuvola di scattering, calcolare la posizione del suo centro, ovvero il valore medio di CI (M), nonché le dimensioni degli assi longitudinale L e trasversale w e il loro rapporto w/L. Se prendiamo un'onda sinusoidale 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 vengono solitamente utilizzate come stime di w e l.

Per una migliore comparabilità visiva, sullo scattergram (Fig. 6.28) viene costruita un'ellisse con assi di 2L, 2w (per campioni di piccole dimensioni) o 3L, 3w (per campioni di grandi dimensioni). La probabilità statistica di andare oltre due e tre deviazioni standard è 4,56 e 0,26% secondo la legge di distribuzione normale di CI.

Norma e deviazioni. In presenza di forti disturbi dell'HRV, il diagramma di dispersione diventa casuale (Fig. 6.29, a) o si scompone in frammenti separati (Fig. 6.29, b): quindi, nel caso dell'extrasistole, i gruppi di punti appaiono simmetrici rispetto a la diagonale, spostata nell'area degli IC brevi dalla dispersione delle nuvole principali, e in caso di asistolia, gruppi simmetrici di punti appaiono nella regione degli IC brevi. In questi casi, il diagramma di dispersione non fornisce alcuna nuova informazione rispetto all'intervallogramma e all'istogramma.

a - grave aritmia; b - extrasistole e asistolia Pertanto, gli scattergram sono utili principalmente in condizioni normali per confronti reciproci di soggetti diversi in vari test funzionali. Un'area separata di tale applicazione è il test della forma fisica e della 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 erano 378 registrazioni ECG eseguite in stato di rilassamento in atleti altamente qualificati (calcio, basket, hockey, short track, judo). I risultati della correlazione e dell’analisi fattoriale hanno permesso di trarre le seguenti conclusioni:

1. L’insieme degli indicatori HRV più comunemente utilizzati nella pratica è ridondante; oltre il 41% di essi (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): Mo-0,96*HR, AMo-0,93*IVR-0,93*PAPR, IVR-0,96*IN, VPR-0,95 *IN, PAPR-0,95*IN- 0,91*VPR, dX-0,92*SDNN, RMSSD-0,91*ðNN50, IDM-0,91*HF%, IDM-0,91*AcrHF, w=0,91*ðNN50, Br=0,91*w/L, Br=0,91*Kr, LF /HF=0,9*VL%.

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

2. Gli indicatori della variazione pulsometrica e dell'analisi spettrale riflettono strutture fattoriali diverse e ortogonali.

3. Tra gli indicatori della variazione pulsometrica, due gruppi di indicatori hanno il maggior significato fattoriale: a) CAT, PSS, IN, SDNN, pNN50, IDM, che caratterizzano vari aspetti dell'intensità dell'attività cardiaca; b) IMA, PSA, che caratterizza il rapporto tra ritmicità-aritmicità dell'attività cardiaca;

4. Il significato degli intervalli LF e VLF per la diagnostica funzionale è discutibile, 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 della potenza di banda, 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 comporta un aumento dello stress fisico e psicologico) è quello di analizzare la dinamica delle variazioni della frequenza cardiaca durante l'attività fisica di maggiore intensità e durante il periodo post -recupero da sforzo. Questa dinamica riflette direttamente la velocità e l'efficienza dei processi metabolici biochimici che si verificano nell'ambiente fluido del corpo. In condizioni stazionarie l'attività fisica viene solitamente somministrata sotto forma di test ergonomici in bicicletta, ma nelle condizioni delle competizioni reali 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 del composto ad alta energia ATP (acido adrenosina trifosforico). L’evoluzione ha formato tre sistemi funzionali che forniscono energia:

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

A riposo, l’energia viene generata dalla scomposizione di quantità quasi uguali di grassi e carboidrati per formare glucosio. Durante l'esercizio intenso di breve durata, l'ATP si forma quasi esclusivamente dalla 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 nel corpo ci siano molti più grassi che carboidrati, 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 fibra muscolare determina la sua capacità ossidativa. Pertanto, i muscoli costituiti da fibre BS sono più specifici per svolgere attività fisica ad alta intensità grazie all’utilizzo dell’energia proveniente dal sistema glicolitico del corpo. I muscoli, costituiti da fibre MS, contengono un numero maggiore di mitocondri ed enzimi ossidativi, il che garantisce lo svolgimento di un volume maggiore di attività fisica utilizzando il metabolismo aerobico. L'attività fisica mirata allo sviluppo della resistenza aiuta ad aumentare i mitocondri e gli enzimi ossidativi nelle fibre MS, ma soprattutto nelle fibre BS. Ciò aumenta il carico sul sistema di trasporto dell'ossigeno ai muscoli che lavorano.

L'accumulo di lattato nei fluidi corporei “acidifica” le fibre muscolari e inibisce l'ulteriore disgregazione del glicogeno, oltre a ridurre la capacità dei muscoli di legare il calcio, impedendone la contrazione. Negli sport intensi l'accumulo di lattato raggiunge 18-22 mmol/kg, mentre la norma è 2,5-4 mmol/kg. Sport come la boxe e l'hockey si distinguono soprattutto per le concentrazioni massime di lattato e la loro osservazione nella pratica clinica è tipica delle condizioni pre-infarto.

Il massimo rilascio di lattato nel sangue avviene al 6° minuto dopo un intenso esercizio fisico. Di conseguenza, anche la frequenza cardiaca raggiunge il suo massimo. 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'efficacia del metabolismo di rigenerazione energetica.

Strumenti di analisi. Durante il periodo di carico e recupero viene eseguita una serie di minuti i=1,2,3 minuto per minuto. Registrazioni dell'ECG. Sulla base dei risultati, vengono costruiti diagrammi di dispersione, che vengono combinati su un grafico (Fig. 6.30), in base al quale la dinamica dei cambiamenti negli indicatori CI viene valutata visivamente. 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 questi indicatori Pi, vengono calcolate stime intervallari della forma: (Pi-Pmax)/(Po-Pmax), dove Po è il valore dell'indicatore in uno stato di rilassamento; Pmax è il valore dell'indicatore alla massima attività fisica.

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

Letteratura 5. Gnezditsky V.V. I potenziali evocati cerebrali nella pratica clinica. Taganrog: Medicom, 1997.

6. Gnezditsky V.V. Compito EEG inverso ed elettroencefalografia clinica. Taganrog: Medicom, 2000

7. Zhirmunskaya E.A. Elettroencefalografia clinica. M.: 1991.

13. Max J. Metodi e tecniche di elaborazione del segnale per misurazioni tecniche. M.: Mir, 1983.

17. Otnes R., Enokson L. Analisi applicata delle serie temporali. M.: Mir, 1982. T. 1, 2.

18.K.Pribram. Linguaggi del cervello. M.: Progresso, 1975.

20. Randall R.B. Analisi della frequenza. Brühl e Kjær, 1989.

22. Rusinov V.S., Grindel O.M., Boldyreva G.N., Vacker E.M. Biopotenziali del cervello. Analisi matematica. M.: Medicina, 1987.

23. A.Ya. Kaplan. Il problema della descrizione segmentale dell'elettroencefalogramma umano // Fisiologia umana. 1999.T.25. N. 1.

24. A.Ya. Kaplan, Al.A. Fingelkurts, An.A. Fingelkurts, S.V. Borisov, B.S. Darkhovsky. Natura non stazionaria dell'attività cerebrale rivelata dall'EEG/MEG: sfide metodologiche, pratiche e concettuali//Elaborazione del segnale. Numero speciale: Coordinazione neuronale nel cervello: una prospettiva di elaborazione del segnale. 2005. N. 85.

25. A.Ya. Kaplan. Nonstazionarietà dell'EEG: analisi metodologica e sperimentale // Progressi nelle scienze fisiologiche. 1998.T.29. Numero 3.

26. Kaplan A.Ya., Borisov S.V.. Dinamica delle caratteristiche segmentali dell'attività alfa dell'EEG umano a riposo e sotto carico cognitivo // Journal of VND. 2003. N. 53.

27. Kaplan A.Ya., Borisov S.V., Zheligovsky V.A.. Classificazione di EEG di adolescenti secondo caratteristiche spettrali e segmentali in condizioni normali e in disordine di spettro di schizofrenia//Giornale di VND. 2005.T.55. N. 4.

28. Borisov S.V., Kaplan A.Ya., Gorbachevskaya N.L., Kozlova I.A.. Organizzazione strutturale dell'attività alfa dell'EEG negli adolescenti affetti da disturbi dello spettro della schizofrenia // Journal of VND. 2005.T.55. Numero 3.

29. Borisov S.V., Kaplan A.Ya., Gorbachevskaya N.L., Kozlova I.A. Analisi della sincronia strutturale dell'EEG di adolescenti affetti da disturbi dello spettro schizofrenico // Fisiologia umana. 2005.T.31. Numero 3.

38. Kulaichev A.P. Alcuni problemi metodologici di analisi di frequenza di EEG//Giornale di VND. 1997. N. 5.

43. Kulaichev A.P. Metodologia per l'automazione di esperimenti/raccolte psicofisiologiche. Modellazione e analisi dei dati. M.: RUSAVIA, 2004.

44. Kulaichev A.P. Elettrofisiologia informatica. Ed. 3°. M.: Casa editrice dell'Università statale di Mosca, 2002.

Variabilità del battito cardiaco

La variabilità della frequenza cardiaca (HRV) (abbreviata anche come variabilità della frequenza cardiaca - HRV) è una branca della cardiologia in rapido sviluppo, in cui le capacità dei metodi computazionali sono pienamente realizzate. Questa direzione è stata in gran parte avviata dai lavori pionieristici del famoso ricercatore nazionale R.M. Baevskij 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 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.

Costruzione di un cardiointervallogramma

Il cuore è idealmente in grado di rispondere ai più piccoli cambiamenti nei bisogni di numerosi organi e sistemi. L'analisi delle variazioni del ritmo cardiaco consente di valutare quantitativamente e in modo differenziato il grado di tensione o tono delle sezioni simpatica e parasimpatica del sistema nervoso autonomo, la loro interazione in vari stati funzionali, nonché l'attività dei sottosistemi che controllano il lavoro di vari organi . Pertanto, il programma massimo in questa direzione è lo sviluppo di metodi computazionali e analitici per la diagnostica complessa del corpo basata sulla dinamica della frequenza cardiaca.

I metodi HRV non sono destinati alla diagnosi di patologie cliniche, dove i tradizionali mezzi di analisi visiva e di misurazione funzionano bene. Vantaggio questo metodoè la capacità di rilevare sottili deviazioni dell'attività cardiaca, pertanto il suo utilizzo è particolarmente efficace per valutare le capacità funzionali generali del corpo, nonché le deviazioni precoci che, in assenza delle necessarie procedure preventive, possono gradualmente svilupparsi in malattie gravi . La tecnica HRV è 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 ad un aumento dello stress fisico e psicologico.

Il materiale di partenza per l'analisi della variabilità della frequenza cardiaca sono le registrazioni ECG a canale singolo a breve termine (secondo lo standard della Società nordamericana di stimolazione ed elettrofisiologia, si distinguono le registrazioni a breve termine - 5 minuti e a lungo termine - 24 ore), eseguiti in uno stato calmo e rilassato o durante test funzionali. Nella prima fase, da tale registrazione, vengono calcolati i successivi cardiointervalli (IC), i cui punti di riferimento (limite) sono le onde R, come componenti più pronunciate e stabili dell'ECG. Il metodo si basa sul riconoscimento e sulla misurazione degli intervalli di tempo tra le onde R dell'ECG (intervalli R-R), sulla costruzione di serie dinamiche di cardiointervalli - cardiointervalogramma (Fig. 1) e sulla successiva analisi delle serie numeriche risultanti utilizzando vari metodi matematici.

Riso. 1. Il principio di costruzione di un cardiointervalogramma (il ritmogramma è contrassegnato da una linea morbida nel 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 dell'HRV sono solitamente 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 che regolano le funzioni fisiologiche nel corpo umano, in particolare l'attività generale dei meccanismi di regolazione, regolazione neuroumorale cuore, la relazione tra le divisioni simpatica e parasimpatica del sistema nervoso autonomo.

Due anelli di controllo

Si possono distinguere due circuiti di regolazione: centrale e autonomo con diretta e feedback.

Le strutture funzionanti del circuito regolatore autonomo sono: il nodo del seno, i nervi vaghi e i loro nuclei nel midollo allungato.

Il circuito centrale di regolazione della frequenza cardiaca è un complesso sistema multilivello di regolazione neuroumorale delle funzioni fisiologiche:

Il livello 1 garantisce l'interazione del corpo con l'ambiente esterno. Comprende il sistema nervoso centrale, compresi i meccanismi di regolazione corticale. Coordina le attività di tutti i sistemi corporei in base all'influenza dei fattori ambientali.

Il livello 2 interagisce vari sistemi organismi tra loro. Il ruolo principale è svolto dai centri autonomi superiori (sistema ipotalamo-ipofisario), che forniscono l'omeostasi ormonale-vegetativa.

Il livello 3 garantisce l'omeostasi intrasistemica in vari sistemi del corpo, in particolare nel sistema cardiorespiratorio. Qui il ruolo principale è svolto dai centri nervosi sottocorticali, in particolare dal centro vasomotore, che ha un effetto stimolante o inibitorio sul cuore attraverso le fibre dei nervi simpatici.

Riso. 2. Meccanismi di regolazione della frequenza cardiaca (nella figura il PSNS è il sistema nervoso parasimpatico).

L'analisi HRV viene utilizzata per valutare la regolazione autonomica del ritmo cardiaco in persone praticamente sane al fine di identificare le loro capacità adattative e in pazienti con varie patologie sistema cardiovascolare e sistema nervoso autonomo.

Analisi matematica della variabilità della frequenza cardiaca

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

1. Metodi statistici

Sulla base della serie dinamica iniziale degli intervalli R-R, vengono calcolate le seguenti caratteristiche statistiche:

RRNN - aspettativa matematica (M) - valore medio durata R-R intervallo, ha la minore variabilità tra tutti gli indicatori della frequenza cardiaca, poiché è uno dei parametri più omeostatici del corpo; caratterizza la regolazione umorale;

SDNN (ms) - deviazione standard (MSD), è uno dei principali indicatori della variabilità del SR; caratterizza la regolazione vagale;

RMSSD (ms) - differenza quadratica media della durata la vicina R-R intervalli, è una misura dell'HRV con durate di ciclo brevi;

РNN50 (%) - la proporzione del seno adiacente Intervalli R-R, che differiscono di più di 50 ms. È un riflesso dell'aritmia sinusale associata alla respirazione;

CV - coefficiente di variazione (CV), CV = deviazione standard / M x 100, in significato fisiologico non differisce dalla deviazione standard, ma è un indicatore normalizzato dalla frequenza del polso.

2. Metodo di variazione della pulsometria

Mo - modalità: l'intervallo dei valori più comuni degli intervalli cardio. Di solito, come modalità viene preso il valore iniziale dell'intervallo in cui viene annotato. numero maggiore 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, del nodo senoatriale) e, con processi abbastanza stazionari, coincide con l'aspettativa matematica. Nei processi di transizione, il valore M-Mo può essere una misura condizionale di non stazionarietà, e il valore Mo indica il livello di funzionamento dominante in questo processo;

AMo - ampiezza della modalità: il numero di intervalli cardio 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 di variazione (VR), DX=RRMAXx-RRMIN - ampiezza massima delle fluttuazioni nei valori degli intervalli 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 in gran parte 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 più dallo stato dei centri nervosi sottocorticali che dal tono del sistema parasimpatico;

Il VPR è un indicatore del ritmo vegetativo. VPR = 1 /(Mo x BP); permette di giudicare l'equilibrio vegetativo dal punto di vista della valutazione dell'attività del circuito regolatore autonomo. Maggiore è questa attività, ad es. quanto minore è il valore del VPR, tanto più l'equilibrio autonomo è spostato verso la predominanza del dipartimento parasimpatico;

IN - indice di tensione dei sistemi regolatori [Baevskij R.M., 1974]. IN = AMo/(2BP x Mo), riflette il grado di centralizzazione del controllo della frequenza cardiaca. Più basso è il valore di IN, maggiore è l'attività del dipartimento parasimpatico e del circuito autonomo. Maggiore è il valore di IN, maggiore è l'attività del dipartimento simpatico e il grado di centralizzazione del controllo della frequenza cardiaca.

Negli adulti sani i valori medi della variazione pulsometrica sono: Mo - 0,80 ± 0,04 sec.; AMo - 43,0 ± 0,9%; VR - 0,21 ± 0,01 secondi. L'IN negli individui fisicamente ben sviluppati varia da 80 a 140 unità convenzionali.

3. Metodo spettrale di analisi HRV

Nell'analisi della struttura d'onda del cardiointervalogramma si distingue l'azione di tre sistemi regolatori: la parte simpatica e parasimpatica 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 presentare 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 respiratori e altri tipi di attività parasimpatica, contrassegnati sullo spettrogramma verde;

LF (onde m) - onde lente del primo ordine (MBI) o onde medie (T = 10-30 sec., v = 0,04-0,15 Hz) sono associate all'attività simpatica (principalmente il centro vasomotore), contrassegnate in rosso sullo spettrogramma;

VLF (l – onde) - onde lente del secondo ordine (MBII) o onde lente (T>30 sec., v<0.04Гц) - разного рода медленные гуморально-метаболические влияния, на спектрограмме отмечены синим цветом.

Nell'analisi spettrale vengono determinate la potenza totale di tutti i componenti dello spettro (TP) e la potenza totale assoluta per ciascuno dei componenti, mentre TP è definita come la somma delle potenze nelle gamme HF, LF e VLF.

Tutti i parametri di cui sopra si riflettono nel rapporto dei test cardiaci.

Come eseguire l'analisi matematica della variabilità della frequenza cardiaca

È meglio tabulare i risultati e confrontarli con i valori normali. Quindi vengono valutati i dati ottenuti e si trae una conclusione sullo stato del sistema nervoso autonomo, sull'influenza dei circuiti regolatori autonomi e centrali e sulle capacità adattative del soggetto.

Tabella della variabilità della frequenza cardiaca.

Lo studio è stato effettuato in posizione (sdraiato/seduto).

Durata in minuti_____________. Il numero totale di intervalli R-R_____________. Frequenza cardiaca:________

Variabilità della frequenza cardiaca normale e ridotta

Fare una diagnosi relativa a problemi cardiaci è notevolmente semplificato dagli ultimi metodi di studio del sistema vascolare umano. Nonostante il cuore sia un organo indipendente, è seriamente influenzato dall'attività del sistema nervoso, che può portare a interruzioni del suo funzionamento.

Studi recenti hanno rivelato una relazione tra malattie cardiache e sistema nervoso, causando frequenti morti improvvise.

Cos'è l'HRV?

Il normale intervallo di tempo tra ogni ciclo di battito cardiaco è sempre diverso. Nelle persone con un cuore sano, cambia continuamente, anche a 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 delle attività del corpo porta a cambiamenti nella frequenza cardiaca, adattandosi ogni volta a un nuovo livello.

Gli indicatori 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 e le loro caratteristiche in varie condizioni.

L’analisi viene effettuata studiando la sequenza degli intervalli:

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

Metodi statistici. Questi metodi si basano sull'ottenimento e sul confronto di intervalli “N-N” con una valutazione 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 questi intervalli includono:

• Gli SDNN riflettono la somma degli indicatori HRV in cui vengono evidenziate le deviazioni degli intervalli N-N e la variabilità degli intervalli R-R;
• Confronto di sequenze RMSSD di intervalli N-N;
• PNN5O mostra la percentuale N-N spazi, che differiscono di oltre 50 millisecondi durante l'intero periodo di studio;
• Valutazione CV degli indicatori di variabilità di magnitudo.

I metodi geometrici si distinguono ottenendo un istogramma che raffigura cardiointervalli con durate diverse.

Questi metodi calcolano la variabilità della frequenza cardiaca utilizzando determinate quantità:

• Mo (Modalità) denota intervalli cardio;
• Amo (Modalità Ampiezza) – il numero di intervalli cardio proporzionali a Mo come percentuale del volume selezionato;
• Rapporto tra gradi VAR (intervallo di variazione) tra gli intervalli cardiaci.

L'analisi di autocorrelazione valuta il ritmo cardiaco come un'evoluzione casuale. Si tratta di un grafico di correlazione dinamica ottenuto spostando gradualmente la serie storica di un'unità rispetto alla propria serie.

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

Ritmografia di correlazione (scatterografia). L'essenza del metodo è visualizzare gli intervalli cardio successivi su un piano grafico bidimensionale.

Quando si costruisce uno scatterogramma, viene identificata una bisettrice, al centro della quale si trova un insieme di punti. Se i punti vengono deviati a sinistra si vede quanto è più breve il ciclo; lo spostamento a destra mostra quanto è più lungo il precedente.

Sul ritmogramma risultante viene evidenziata l'area corrispondente alla deviazione degli intervalli N-N. Il metodo ci consente di identificare il lavoro attivo del sistema autonomo e il suo conseguente effetto sul cuore.

Metodi per lo studio dell'HRV

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

1. Registrazione degli intervalli “RR” - per 5 minuti viene utilizzata per una rapida valutazione dell'HRV e per l'esecuzione di determinati test medici;
2. Registrazione giornaliera degli intervalli "RR": valuta più accuratamente i ritmi della registrazione vegetativa degli intervalli "RR". Tuttavia, quando si decifra una registrazione, molti indicatori vengono valutati sulla base di un periodo di registrazione HRV di cinque minuti, poiché su una lunga registrazione si formano segmenti che interferiscono con l'analisi spettrale.

Per determinare la componente ad alta frequenza del ritmo cardiaco è necessaria una registrazione di circa 60 secondi, mentre 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, che è quella 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 e all'ora del giorno.

Gli indicatori HRV sono individuali per ogni persona. Le donne hanno una frequenza cardiaca più attiva. L'HRV più elevato si osserva 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. La riduzione del peso corporeo 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 diminuisce. 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 le variazioni della frequenza cardiaca consente di controllare i propri allenamenti aumentando gradualmente il carico.

Se l'HRV è ridotto

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

· Malattie ischemiche e ipertensive;

· Assunzione di alcuni farmaci;

Gli studi sull'HRV nelle attività mediche sono tra i metodi semplici e accessibili che valutano la regolazione autonomica negli adulti e nei bambini in una serie di malattie.

Nella pratica medica l’analisi consente:

· Valutare la regolazione viscerale del cuore;

· Determinare il funzionamento generale del corpo;

· Valutare il livello di stress e di 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 si dovrebbero trascurare i metodi per studiare le contrazioni cardiache. Gli indicatori HRV aiutano a determinare la gravità della malattia e a selezionare il trattamento corretto.

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C'è il rischio di ictus?

1. Aumento della pressione sanguigna (oltre 140):

• Spesso
• A volte
• raramente

2. Aterosclerosi vascolare

3. Fumo e alcol:

• Spesso
• A volte
• raramente

4. Malattie cardiache:

• difetto di nascita
• disturbi valvolari
• attacco di cuore

5. Sottoporsi a visita medica e diagnostica MRI:

• Ogni anno
• una volta nella vita
• Mai

Totale: 0%

L'ictus è una malattia piuttosto pericolosa che colpisce non solo le persone anziane, ma anche la mezza età e persino i giovanissimi.

Un ictus è un’emergenza pericolosa che richiede aiuto immediato. Spesso finisce con la disabilità, in molti casi anche con la morte. Oltre al blocco di un vaso sanguigno di tipo ischemico, la causa di un attacco può anche essere un'emorragia cerebrale sullo sfondo dell'alta pressione sanguigna, in altre parole, un ictus emorragico.

Una serie di fattori aumentano la probabilità di avere un ictus. Ad esempio, non sempre la colpa è dei geni o dell’età, anche se dopo i 60 anni il rischio aumenta notevolmente. Tutti però possono fare qualcosa per prevenirlo.

L’alta pressione sanguigna è un importante fattore di rischio per l’ictus. L'ipertensione insidiosa non mostra sintomi nella fase iniziale. Pertanto, i pazienti se ne accorgono tardi. È importante misurare regolarmente la pressione sanguigna e assumere farmaci se i livelli sono elevati.

La nicotina restringe i vasi sanguigni e aumenta la pressione sanguigna. Il rischio di ictus per un fumatore è doppio rispetto a un non fumatore. C’è però una buona notizia: chi smette di fumare riduce notevolmente questo pericolo.

3. Se sei in sovrappeso: dimagrisci

L'obesità è un fattore importante nello sviluppo dell'infarto cerebrale. Le persone obese dovrebbero pensare ad un programma di perdita di peso: mangiare meno e meglio, aggiungere attività fisica. Gli anziani dovrebbero discutere con il proprio medico di quanta perdita di peso trarrebbero beneficio.

4. Mantenere i livelli di colesterolo normali

Livelli elevati di colesterolo LDL “cattivo” portano a depositi di placche ed emboli nei vasi sanguigni. Quali dovrebbero essere i valori? Tutti dovrebbero informarsi individualmente con il proprio medico. Poiché i limiti dipendono, ad esempio, dalla presenza di malattie concomitanti. Inoltre, valori elevati di colesterolo “buono” HDL sono considerati positivi. Uno stile di vita sano, in particolare una dieta equilibrata e molto esercizio fisico, può avere un effetto positivo sui livelli di colesterolo.

Una dieta generalmente conosciuta come “mediterranea” è benefica per i vasi sanguigni. Cioè: tanta frutta e verdura, noci, olio d'oliva al posto dell'olio per friggere, meno salumi e carne e tanto pesce. Buone notizie per i buongustai: potete permettervi di deviare dalle regole per un giorno. È importante mangiare sano in generale.

6. Consumo moderato di alcol

Il consumo eccessivo di alcol aumenta la morte delle cellule cerebrali colpite da ictus, il che non è accettabile. Non è necessario astenersi completamente. Un bicchiere di vino rosso al giorno fa addirittura bene.

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 vascolare. A questo scopo sono ideali esercizi di resistenza come il nuoto o la camminata veloce. La durata e l'intensità dipendono dalla forma fisica personale. Nota importante: gli individui non allenati di età superiore ai 35 anni dovrebbero essere inizialmente esaminati da un medico prima di iniziare l'esercizio.

8. Ascolta il tuo ritmo cardiaco

Numerose malattie cardiache contribuiscono alla probabilità di un ictus. Questi includono fibrillazione atriale, difetti congeniti e altri disturbi del ritmo. I possibili segni precoci di problemi cardiaci non dovrebbero essere ignorati in nessuna circostanza.

9. Controlla il livello di zucchero nel sangue

Le persone con diabete hanno il doppio delle probabilità di subire un infarto cerebrale rispetto al resto della popolazione. Il motivo è che livelli elevati di glucosio possono danneggiare i vasi sanguigni e favorire la formazione di placche. Inoltre, le persone con diabete hanno spesso altri fattori di rischio per l’ictus, come l’ipertensione o livelli di lipidi nel sangue troppo alti. Pertanto, i pazienti diabetici dovrebbero fare attenzione a regolare i livelli di zucchero.

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