"Il cuore funziona come un orologio" - questa frase viene spesso applicata a persone che hanno forti, cuore sano. Resta inteso che una persona del genere ha un ritmo del battito cardiaco chiaro e uniforme. In realtà il giudizio è fondamentalmente errato. 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 frequenza cardiaca

Cos’è la variabilità della frequenza cardiaca?

Il ciclo di contrazione del muscolo cardiaco è variabile. Anche completamente persone sane, essendo 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 HRV indicano processi fisiologici che si verificano nei sistemi del corpo. Questo metodo di studio della variabilità consente di valutare caratteristiche funzionali corpo, controllare il funzionamento del cuore, determinare quanto drasticamente si riduce la frequenza cardiaca, portando spesso 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:

• 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 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, trovando il giusto equilibrio situazioni diverse la sopravvivenza umana è assicurata. Disturbi della funzione nervosa sistema autonomo spesso diventano causa di disturbi, sviluppo di malattie e persino di 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 stavano sviluppando l'analisi e la sua applicazione clinica. L’Unione Sovietica prese la decisione rischiosa di mettere in pratica questo metodo.

Durante l'addestramento del cosmonauta Yu.A. 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

Consiglio Accademico ha deciso di utilizzare analisi spettrale HRV per studiare le condizioni del cosmonauta. 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 in qualsiasi luogo.

Baevskij R.M. hanno scoperto un approccio completamente nuovo al controllo della 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 arrivarono a standard comuni uso clinico e condurre 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 definizione Sequenze 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 permettono di determinare stato fisico paziente, monitorare le dinamiche e identificare le deviazioni nel funzionamento del corpo umano.

Dopo aver studiato le riserve adattative di una persona, è possibile prevedere possibili interruzioni nel funzionamento del cuore e vasi sanguigni. Se i parametri vengono ridotti, ciò indica che il rapporto tra VSN e del sistema cardiovascolare viene interrotto, 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. Il tono simpatico elevato è dovuto a vari tipi malattia cardiaca, che porta a rata ridotta IL MERCOLEDÌ. Ma con una diminuzione acuta e brusca della variabilità c'è 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 sistema respiratorio e mostra come 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 quanto simpatico e divisione parasimpatica L'ANS influenza 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. Valori normali indicatore entro 754-1586 ms 2.
• HF. Determina l'attività parasimpatica sistema nervoso 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 lo spettro di potenza 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 potrebbe indicare lo sviluppo di malattie gravi, tra cui i più comuni 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 semplice, modo conveniente valutare le funzioni regolatrici del sistema autonomo in varie malattie.

Con l'aiuto di tale ricerca è possibile.

Le malattie cardiache sono venute alla ribalta negli ultimi decenni. La scienza non si ferma; ogni anno compaiono nuovi metodi diagnostici e terapeutici che aiutano a combattere le malattie. di varie eziologie. La cardiologia è sempre stata considerata una delle più importanti Scienze mediche. C'è una costante "lotta" contro le malattie del sistema cardiovascolare. I metodi di diagnosi e trattamento conosciuti da tempo vengono sostituiti da nuovi. Un esempio di successo, può servire come analisi delle microalternazioni dell'ECG, che ci consente di prevedere l'insorgenza della patologia cardiovascolare.È noto che il cuore è una specie di sistema autonomo, che ha una propria "centrale elettrica" ​​- nodi in cui impulsi nervosi, provocando la contrazione delle pareti cardiache. Tuttavia, non importa quanto sia indipendente, il cuore è influenzato anche dal sistema nervoso, sia simpatico che parasimpatico, che può portare a malfunzionamenti del cuore. Uno di metodi moderni valutare la relazione tra il cuore e il sistema nervoso significa valutare la variabilità della frequenza cardiaca (HRV).

Che cos'è la "Variabilità della frequenza cardiaca"

In primo luogo, è necessario comprendere il termine "variabilità": questa è una proprietà dei processi biologici associata alla necessità che il corpo si adatti alle mutevoli condizioni ambiente. In altre parole, la variabilità è la variabilità di vari parametri, inclusa la frequenza cardiaca, in risposta all'influenza di qualsiasi fattore. Di conseguenza, la variabilità della frequenza cardiaca (HRV) riflette il funzionamento del sistema cardiovascolare e il funzionamento dei meccanismi regolatori dell'intero organismo. Gli scienziati hanno scoperto una relazione tra il sistema nervoso autonomo e la mortalità da malattia cardiovascolare, compresa la morte improvvisa.

All'elenco delle pubblicazioni

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La ricerca sulla variabilità della frequenza cardiaca (HRV) iniziò nel 1965 quando i ricercatori Hon e Lee notarono che il disagio fetale era preceduto da alternanze negli intervalli della frequenza cardiaca prima che si verificasse qualsiasi cambiamento rilevabile nella frequenza cardiaca. Solo 12 anni dopo, Wolf e altri scoprirono la relazione rischio maggiore morte in pazienti che hanno subito un IM con HRV ridotta. I risultati dello studio Framingham su un follow-up di 4 anni (736 anziani) hanno dimostrato in modo convincente che l'HRV contiene informazioni prognostiche indipendenti oltre ai tradizionali fattori di rischio. Nel 1981, Akselrod e colleghi utilizzarono l'analisi spettrale delle fluttuazioni della frequenza cardiaca per quantificare il sistema cardiovascolare da una sistole all'altra.

Nel 1996, un gruppo di lavoro di esperti della Società Europea di Cardiologia e della Società Nord Americana di Pacing ed Elettrofisiologia ha sviluppato standard per l’uso degli indicatori HRV in pratica clinica e la ricerca cardiaca, secondo la quale la maggior parte della ricerca viene ora eseguita. Per determinare l'HRV, si consiglia di utilizzare una serie di metodi che forniscano l'analisi più completa con un costo minimo di metodi e tempo. Oltre alle raccomandazioni riguardanti la scelta del metodo per valutare l'HRV, il documento contiene i requisiti per la procedura per misurare tutti i parametri che influenzano la determinazione dell'HRV.

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

VSR- si tratta di cambiamenti naturali negli intervalli tra i battiti cardiaci (durata dei cicli cardiaci) nel normale ritmo sinusale del cuore. Sono chiamati intervalli NN (da Normanno a Normanno). Una serie sequenziale di cardiointervalli non è un insieme di numeri casuali, ma ha una struttura complessa, che riflette l'influenza regolatrice del sistema nervoso autonomo e di vari fattori umorali sul nodo senoatriale del cuore. Pertanto, l'analisi della struttura dell'HRV fornisce Informazioni importanti sullo stato regolazione autonoma sistema cardiovascolare e l’organismo nel suo insieme.

Centri cardiaci midollo allungato e il ponte controllano direttamente l'attività del cuore, fornendo effetti cronotropi, inotropi e dromotropici. I trasmettitori degli influssi nervosi sul cuore sono mediatori chimici: l'acetilcolina nel sistema nervoso parasimpatico e la norepinefrina nel sistema nervoso simpatico.

1. Valutazione stato funzionale il corpo e i suoi cambiamenti in base alla determinazione dei parametri di equilibrio autonomico e di regolazione neuroumorale.

2. Valutare la gravità della risposta adattativa del corpo quando esposto a vari stress.

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

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

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

Elenco delle aree in cui utilizzare i metodi di analisi HRV:

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

2. Valutazione della regolazione autonomica del ritmo cardiaco nei pazienti con varie patologie(cambiamento nell'equilibrio autonomo, grado di predominanza di uno dei dipartimenti del sistema nervoso autonomo). Ricevuta Informazioni aggiuntive per diagnosticare alcune forme di malattia, come la neuropatia autonomica nel diabete.

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

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

5. Previsione del rischio morte improvvisa e aritmie fatali nell'infarto del miocardio e cardiopatia ischemica nei pazienti con disturbi ventricolari ritmo, con CHF causato da ipertensione, cardiomiopatia.

6. Identificazione dei gruppi a rischio per lo sviluppo di una maggiore stabilità del ritmo cardiaco pericolosa per la vita.

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

8. Valutare l'efficacia del trattamento, delle misure preventive e sanitarie.

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

10. Utilizzo come metodo per valutare gli stati funzionali durante la messa esami preventivi varie popolazioni.

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

12. Scegliere quello ottimale terapia farmacologica tenendo conto del contesto della regolazione autonomica del cuore. Monitoraggio dell'efficacia della terapia, aggiustamento della dose del farmaco.

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

14. Monitoraggio dello stato funzionale nello sport.

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

L'elenco presentato non è esaustivo e potrà essere integrato.

Cause dell'HRV

L'HRV ha origine esterna ed interna. A ragioni esterne si riferisce a un cambiamento nella posizione del corpo nello spazio, attività fisica, stress psico-emotivo, temperatura ambiente.

Un cuore denervato si contrae a una velocità quasi costante. Come notato sopra, la labilità della frequenza cardiaca è dovuta all'influenza autonomica sul nodo senoatriale. Gli impulsi simpatici accelerano la frequenza cardiaca, mentre gli impulsi parasimpatici la rallentano. L’obiettivo principale della regolazione della frequenza cardiaca è stabilizzare la pressione sanguigna. È regolato dal meccanismo del baroriflesso, che è il meccanismo più veloce per regolare la pressione sanguigna con un periodo di latenza di circa 1-2 s. Oltre agli effetti autonomici sul cuore, i cambiamenti della frequenza cardiaca sono causati anche da fattori umorali. Le fluttuazioni della concentrazione di adrenalina e di altri agenti umorali nel sangue spiegano l'origine di onde molto lente della frequenza cardiaca (<0,04 Гц).

Il meccanismo dei cambiamenti della frequenza cardiaca durante la respirazione è associato al funzionamento del sistema baroriflesso per stabilizzare la pressione sanguigna. Le escursioni del torace e del diaframma durante la respirazione portano a fluttuazioni della pressione nella cavità toracica, che hanno un effetto eccitante sul sistema di stabilizzazione della pressione sanguigna. Come è noto, la gittata cardiaca diminuisce durante l'inspirazione e aumenta durante l'espirazione a causa delle variazioni del flusso sanguigno al cuore con variazioni della pressione nella cavità toracica. Ciò causa fluttuazioni della pressione sanguigna. Un cambiamento nel tono del nervo vago ha un effetto diretto sulla frequenza cardiaca. Mentre inspiri, il tono del nervo vago diminuisce e gli intervalli cardiaci si accorciano. Inoltre, quanto più forte è la depressione vagale del nodo senoatriale, tanto più significative sono le fluttuazioni della frequenza cardiaca durante la respirazione. Ciò è confermato dal fatto che il blocco dell'atropina del nervo vago porta ad una forte diminuzione dell'ampiezza delle onde respiratorie della frequenza cardiaca.

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

La ventilazione polmonare ha un effetto particolare sull'HRV: la stimolazione dei chemocettori provoca una moderata iperventilazione, mentre si rileva bradicardia dal lato del cuore e, al contrario, con un'iperventilazione significativa, la frequenza cardiaca solitamente aumenta.

Metodi di ricerca sull'HRV

Secondo gli standard internazionali, l'HRV viene studiata utilizzando due metodi:

1) registrazione degli intervalli R–R per 5 minuti;

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

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

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

Lo studio dovrebbe essere iniziato non prima di 1,5–2 ore dopo aver mangiato. Gli studi vengono effettuati in una stanza buia, 12 ore prima che sia necessario interrompere l'assunzione di farmaci, il consumo di caffè, l'alcool, lo stress fisico e mentale. La registrazione viene effettuata tra le 9:00 e le 12:00 in condizioni confortevoli ad una temperatura dell'aria di 20–22 °C. Prima di iniziare lo studio è richiesto un periodo di adattamento alle condizioni ambientali di 5–10 minuti. La ricerca sulle donne dovrebbe essere condotta tenendo conto delle fasi del ciclo mestruale. È necessario eliminare tutte le influenze irritanti: spegnere il telefono, smettere di parlare con il paziente, escludere la comparsa di altre persone in ufficio, compresi gli operatori sanitari. Lo studio iniziale viene effettuato in posizione supina o seduti con appoggio sullo schienale di una sedia.

I protocolli di registrazione breve di solito includono test di modulazione della respirazione: trattenere il respiro ad una certa frequenza e profondità; rapporto tra la durata delle fasi di inspirazione ed espirazione; prove ortostatiche attive e passive; dinamometria manuale; prove vegetative (Valsalva, con apnea, massaggio del seno carotideo, pressione sui bulbi oculari, prove del freddo con raffreddamento del viso, delle mani e dei piedi); test farmacologici; test mentali (esercizi di aritmetica, musica); varie combinazioni di protocolli.

Quando si registra quotidianamente un ECG, le fluttuazioni circadiane (giorno - notte) del ritmo cardiaco hanno un impatto significativo sull'analisi della HRV. Inoltre, l’HRV è influenzato in modo significativo da fattori quali l’attività fisica del paziente, vari fattori stressanti, l’assunzione di cibo e il sonno. Pertanto, durante il monitoraggio quotidiano dell’ECG, è necessario tenere traccia delle azioni del paziente e dei vari fattori che influenzano il ritmo cardiaco. In caso di patologia, è necessario determinare il tempo di esposizione e la gravità dei vari sintomi, in particolare il dolore.

Contrazioni ectopiche, episodi di aritmia, interferenze sonore e altri artefatti riducono significativamente la capacità dell'analisi spettrale di determinare lo stato di regolazione autonomica della funzione cardiaca. Prima di calcolare gli indicatori HRV, è necessario rimuovere gli artefatti e le extrasistoli dalla registrazione dell'ECG. Ciò è possibile quando il loro numero relativo è piccolo, non più del 10% di tutti gli intervalli R–R. Sono considerati artefatti gli intervalli R–R la cui durata supera il valore medio di più di 2 deviazioni standard.

Metodi di analisi e indicatori determinati

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

1) dominio del tempo (statistico e geometrico);

2) dominio della frequenza;

3) analisi di autocorrelazione;

4) non lineare;

5) componenti indipendenti;

6) modellazione matematica.

Metodi nel dominio del tempo

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

SDANN è la deviazione standard delle medie SDNN da segmenti di 5 (10) minuti per registrazioni di durata media, di più ore o di 24 ore;

RMSSD è la radice quadrata della somma dei quadrati della differenza tra i valori di coppie successive di intervalli N–N;

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

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

Come accennato in precedenza, per quantificare l'HRV su un lungo periodo viene utilizzato anche un metodo geometrico. Tutti gli intervalli N–N per 24 ore vengono presentati sotto forma di un istogramma e da esso vengono quindi calcolati gli indicatori geometrici.

I più comunemente usati sono l'indice HRV triangolare (indice HVR) e l'interpolazione triangolare dell'indice N–N dell'istogramma (TINN). Entrambi gli indicatori sono insensibili ai vari tipi di errori che si verificano quando si dividono i complessi QRS in normali e anormali. Ciò riduce i requisiti per la qualità della registrazione dell'ECG e della sua analisi. Le caratteristiche degli indicatori temporali sono presentate nella tabella. 4.1.

Tabella 4.1

Metodi nel dominio della frequenza

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

TH - potenza dello spettro totale;

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

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

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

LF/HF - rapporto tra LF e HF.

Le caratteristiche e la definizione di tutti gli indicatori spettrali sono presentate nella tabella. 4.2.

Tabella 4.3

Nella tabella 4.3 mostra la corrispondenza tra indicatori temporali e spettrali dell'HRV.

Analisi di autocorrelazione

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

Metodi di analisi non lineare

Vari effetti sull'HRV, compresi i meccanismi dei centri autonomici superiori, determinano la natura non lineare dei cambiamenti della frequenza cardiaca, la cui descrizione richiede l'uso di metodi speciali. Tuttavia, l’uso dell’analisi non lineare nella pratica clinica è limitato a causa di una serie di fattori:

1) complessità sia dal punto di vista dell'analisi strutturale che dal punto di vista degli algoritmi computazionali;

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

Tabella 4.4

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

Tabella 4.5

Metodo di analisi dei componenti indipendenti

Poiché la definizione delle bande di frequenza VLF, LF e HF nell'analisi spettrale dell'HRV è abbastanza arbitraria, è più corretto dividere l'HRV totale in componenti indipendenti causate da diversi meccanismi di sistemi di regolazione. Questo metodo appartiene ai metodi non lineari di analisi statistica e non richiede la registrazione a lungo termine dell'HRV.

Metodo di modellazione matematica

Il metodo è strettamente correlato al metodo di analisi dei componenti indipendenti in quanto si concentra sulla pre-elaborazione del segnale HRV originale, seguito dall'uso di metodi nel dominio della frequenza e analisi non lineare. Il metodo si basa su descrizioni fisiologiche del funzionamento del sistema nervoso autonomo.

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

Tabella 4.6

HRV in persone sane

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

Gli indicatori HRV sono altamente individuali e la disregolazione è indicata quando gli indicatori vanno oltre la norma individuale. Non ci sono differenze di genere nell’HRV, sebbene le donne abbiano una frequenza cardiaca più elevata.

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

Anche il peso corporeo influenza l'HRV: un peso corporeo inferiore si manifesta con uno spettro di potenza più elevato di HRV e HF, e nelle persone obese si osserva una relazione inversa. Le fluttuazioni diurne (circadiane) dell'HRV si manifestano con una maggiore potenza dello spettro, VLF e LF durante il giorno e meno durante la notte con un contemporaneo aumento dell'HF. Questa velocità aumenta fino al massimo nelle prime ore del mattino, mentre la VLF rimane invariata o diminuisce.

L'esercizio fisico e lo sport portano a cambiamenti positivi nell'HRV: la frequenza cardiaca diminuisce, la potenza dello spettro HRV aumenta a causa dell'HF. Un allenamento eccessivo è irto di un aumento della frequenza cardiaca e una diminuzione della HRV. Ciò spiega in parte la morte improvvisa che si verifica più spesso negli sport professionistici ed è associata a carichi eccessivi.

La frequenza, la profondità e il ritmo della respirazione hanno un impatto significativo sull'HRV; all'aumentare della frequenza respiratoria, il contributo relativo dell'HF all'HRV diminuisce e il rapporto LF/HF aumenta. Le manovre Valsalva con respirazione profonda aumentano la potenza dello spettro HRV. La respirazione ritmica aumenta la potenza dello spettro a causa dell'HF.

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

Differenze nei valori degli indicatori HRV si notano anche durante i periodi di sonno e veglia. Nella tabella La Figura 4.8 mostra gli indicatori HRV in persone sane durante i periodi di sonno e veglia.

Tabella 4.7

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

Tabella 4.8

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

Valutazione clinica dei parametri HRV in varie condizioni patologiche

Una regolamentazione organizzata ed equilibrata è la chiave per una salute di qualità e aumenta le possibilità di recupero o remissione del paziente. La risposta dei sistemi regolatori agli stimoli non è specifica, ma altamente sensibile e, di conseguenza, il metodo di analisi HRV è non specifico, ma altamente sensibile per un'ampia varietà di condizioni fisiologiche e patologiche. Tuttavia non bisogna cercare indicatori e valori di HRV inerenti a condizioni specifiche o forme nosologiche. Considerando quanto sopra, ci è sembrato interessante considerare alcune delle caratteristiche rivelate analizzando gli indicatori HRV in varie condizioni patologiche.

Angina instabile

Nei pazienti con angina instabile, durante il monitoraggio ECG 24 ore su 24 si rileva una significativa diminuzione della variabilità della frequenza cardiaca (SDNN, SDANN, SDNNi, RMSSD, PNN50). Una diminuzione degli indicatori HRV è correlata a una diminuzione del segmento ST sull'ECG. Il rischio di eventi avversi (sviluppo di infarto miocardico, morte improvvisa) nel corso di un mese è 8 volte superiore con valori SDANN<70 мс.

LORO

LOROcaratterizzato da una significativa diminuzione dei parametri HRV durante il monitoraggio ECG giornaliero rispetto al CHF. Una diminuzione dell’HRV nella fase acuta dell’IM è correlata alla disfunzione ventricolare, al picco di concentrazione della creatina fosfochinasi e alla gravità dell’AHF. I ricercatori vedono la logica dei cambiamenti osservati in questa patologia in una violazione della relazione tra le parti simpatica e parasimpatica del sistema nervoso. Nel periodo acuto si rileva un aumento del tono del sistema nervoso simpatico (LF) e una diminuzione del tono del sistema nervoso parasimpatico (HF). Le influenze simpatiche sul miocardio riducono la soglia di fibrillazione, mentre le influenze parasimpatiche sono di natura protettiva, aumentando la soglia. L'aumento del rapporto LF/HF viene determinato per 1 mese dopo l'IM. Una diminuzione significativa dell’HRV durante l’IM è un predittore indipendente e altamente informativo di tachicardia ventricolare, fibrillazione ventricolare e morte improvvisa.

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

Nel 1996 furono presentati i risultati dello studio GISSI-2, durato 1mila giorni (567 pazienti). Alla fine del periodo di osservazione sono morte 52 persone, ovvero il 9,1%. I ricercatori hanno scoperto che con una diminuzione di PNN50 il rischio di morte aumenta di 3,5 volte, con una diminuzione di SDNN di 3 volte e con un aumento di RMSSD aumenta di 2,8 volte.

CH

Nei pazienti con scompenso cardiaco si rileva una diminuzione significativa dell'HRV, dovuta all'attivazione del sistema nervoso simpatico e alla tachicardia. I cambiamenti nei parametri dell'analisi temporale dell'HRV sono significativamente correlati alla gravità della malattia, ma i cambiamenti nei parametri dell'analisi spettrale non sono così chiari. In uno studio sulla relazione tra l'attività delle influenze parasimpatiche sul cuore in pazienti con CHF e funzione LV, è stato riscontrato che il grado di riduzione dell'HRV è significativamente correlato all'EF. Pertanto, la ridotta regolazione parasimpatica riflette la gravità della disfunzione sistolica.

HCM

Nell'HCM si nota una diminuzione dell'HRV complessivo e della sua componente parasimpatica. Nei pazienti affetti da questa patologia i valori LF e HF diminuiscono durante la notte e si osserva un tasso LF/HF elevato rispetto alle persone sane. Allo stesso tempo, i valori più pronunciati della componente HF sono stati rilevati in pazienti con parossismi di tachicardia ventricolare.

Polineuropatia diabetica

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

Disturbi del ritmo cardiaco

Riflettendo la relazione tra regolazione simpatica e parasimpatica, l'HRV ci consente di giudicare il rischio di aritmie potenzialmente letali. Il verificarsi di aritmie ventricolari potenzialmente letali, secondo J.O. Valkama, è preceduto da un aumento della potenza complessiva dello spettro dovuto principalmente alla sua componente a bassa frequenza.

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

I farmaci antiaritmici possono influenzare l’HRV in vari modi. L'esperimento ha dimostrato che la conseguenza emodinamica delle aritmie ventricolari è un cambiamento nell'attività efferente ventricolare. Pertanto, la stessa soppressione dell’aritmia può alterare i parametri HRV. Nella tabella La Tabella 4.9 riassume gli effetti dei farmaci antiaritmici sulla HRV.

Tabella 4.9

Conclusione

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

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

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 di intervalli N-N che differiscono di più di 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.

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 corto il ciclo; lo spostamento a destra mostra quanto è più lungo il ciclo 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:

Registrazione degli intervalli “RR” - per 5 minuti viene utilizzata per una rapida valutazione dell'HRV e per l'esecuzione di determinati test medici; 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;
. Infarto miocardico;
· Sclerosi multipla;
· Diabete;
· Morbo di Parkinson;
· Assunzione di alcuni farmaci;
· Disturbi nervosi.

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.

La variabilità della frequenza cardiaca (HRV) è la gravità delle fluttuazioni della frequenza cardiaca rispetto al suo livello medio. Questa proprietà dei processi biologici è associata alla necessità di adattare il corpo umano alle malattie e ai cambiamenti delle condizioni ambientali. La variabilità mostra come il cuore reagisce a vari fattori interni ed esterni.

Perché l’analisi HRV è importante?

Il processo di adattamento del corpo a vari stimoli richiede il dispendio delle sue risorse informative, metaboliche ed energetiche. Con vari cambiamenti nell'ambiente esterno o con lo sviluppo di qualsiasi patologia, al fine di mantenere l'omeostasi, iniziano a funzionare i più alti livelli di controllo del sistema cardiovascolare. L'analisi spettrale della variabilità della frequenza cardiaca ci consente di valutare l'efficacia con cui interagisce con altri sistemi. Questo tipo di esame viene utilizzato attivamente nella diagnostica funzionale, poiché in ogni caso riflette in modo affidabile vari indicatori vitali delle funzioni fisiologiche del corpo, ad esempio l'equilibrio autonomo.

La variabilità della frequenza cardiaca viene valutata utilizzando due metodi:

Analisi dei tempi– Un semplice esempio di misurazione nel dominio del tempo è il calcolo della deviazione nella durata degli intervalli tra contrazioni successive del muscolo cardiaco. Analisi della frequenza– riflette la regolarità delle contrazioni cardiache, cioè mostra cambiamenti nel loro numero in una gamma di frequenze diverse. Cosa indica una deviazione dalla norma dell'HRV?

Se la variabilità della frequenza cardiaca è nettamente ridotta, ciò può indicare un infarto miocardico acuto. Questa condizione si osserva anche nei pazienti affetti da:

malattia ischemica; diabete mellito; Sindrome di Guillain Barre; ipertensione; sclerosi multipla; Morbo di Parkinson.

La variabilità della frequenza cardiaca è sempre ridotta nei pazienti con uremia e nei pazienti che assumono un farmaco come l'atropina. Risultati bassi dell'analisi HRV possono indicare disfunzione del sistema nervoso autonomo e malattie psicologiche. Gli indicatori dello studio vengono utilizzati per valutare la gravità della malattia. La variabilità della frequenza cardiaca si discosta notevolmente dalla norma anche nella depressione, nella sindrome da burnout e in altri problemi psicologici.

Variabilità del battito cardiaco(HRV) (abbreviato 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 domestico 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 Nord Americana di Stimolazione ed Elettrofisiologia.

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

Variabilità della frequenza cardiaca e costruzione di un cardiointervalogramma

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 SNA. Viene valutata la loro interazione in vari stati funzionali, così come le attività dei sottosistemi che controllano il lavoro di vari organi. Pertanto, il programma massimo 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. Gli strumenti tradizionali di analisi visiva e di misurazione funzionano bene in questo caso. Il vantaggio di questo metodo è la capacità di rilevare sottili anomalie nell'attività cardiaca. Pertanto, il suo utilizzo è particolarmente efficace per valutare le capacità funzionali complessive del corpo. Così come le deviazioni precoci che, in assenza della necessaria prevenzione, si trasformano gradualmente in 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. E anche 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 successivi cardiointervalli (CI), i cui punti di riferimento (limite) sono le onde R, come quelle più pronunciate e stabili. Il metodo si basa sul riconoscimento e sulla misurazione degli intervalli di tempo tra le onde R dell'ECG (intervalli R-R) (Fig. 1) , costruzione di serie dinamiche di cardiointervalli - cardiointervalogramma e successiva analisi delle serie numeriche 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 regolatori, la regolazione neuroumorale del cuore, la relazione tra le parti simpatica e parasimpatica del sistema nervoso autonomo.

Due anelli di controllo

Si possono distinguere due circuiti di regolazione della frequenza cardiaca: centrale e autonomo con diretto e feedback.

Strutture di lavoro circuito autonomo regolazione sono: il nodo del seno, i nervi vaghi e i loro nuclei nel midollo allungato. Il circuito autonomo è essenzialmente il circuito di controllo parasimpatico del sistema nervoso autonomo a riposo. Vari carichi sul corpo richiedono l'inclusione di un circuito regolatore centrale nel processo di controllo della frequenza cardiaca. In questo caso, si verifica uno spostamento nell’omeostasi autonomica verso la predominanza della regolazione nervosa simpatica.

Circuito di controllo centrale il ritmo cardiaco è un complesso sistema multilivello di regolazione neuroumorale delle funzioni fisiologiche:

1° livello garantisce l'interazione del corpo con l'ambiente esterno. Ciò include 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.

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

3° livello fornisce l'omeostasi intrasistemica in vari sistemi corporei, in particolare nel sistema cardiorespiratorio. Qui i centri nervosi sottocorticali svolgono un ruolo di primo piano. In particolare il centro vasomotore, che ha un effetto stimolante o inibitore 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 pazienti con varie patologie sistema cardiovascolare e sistema nervoso autonomo. In particolare, per prevenire l'infarto del miocardio.

Analisi matematica della variabilità della frequenza cardiaca

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

1. Metodi statistici

Basato sulla serie temporale originale Intervalli R-R vengono calcolate le seguenti caratteristiche statistiche:

— RRNN— aspettativa matematica (M) — il valore medio della durata dell'intervallo R-R, 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 tra la durata di intervalli R-R adiacenti, è una misura dell'HRV con durate di ciclo brevi;

— рNN50(%) - la proporzione di intervalli R-R sinusali adiacenti che differiscono di più di 50 ms. È un riflesso dell'aritmia sinusale associata alla respirazione;

— CV— il coefficiente di variazione (CV), CV=RMS / M x 100, in senso 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 il maggior numero di intervalli R-R. A volte viene presa la metà dell'intervallo. La modalità indica il livello più probabile di funzionamento del sistema circolatorio (più precisamente, del nodo senoatriale) e, con processi abbastanza stazionari, coincide con l'aspettativa matematica. Nei processi transitori, il valore M-Mo può essere una misura condizionale di non stazionarietà. E il valore di Mo indica il livello di funzionamento dominante in questo processo;

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

— DX— intervallo 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;

— CERCA.VERT— indicatore vegetativo di ritmo. 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 di variazione pulsometrica sono: Mo - 0,80 ± 0,04 sec.; AMo - 43,0 ± 0,9%; RT - 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(onde s) - 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) - le 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 del centro vasomotore), segnata sul spettrogramma in rosso ;

— 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 in blu .

Nell'analisi spettrale viene determinata la potenza totale di tutti i componenti dello spettro ( TR). Viene inoltre determinata la potenza totale assoluta per ciascun componente. In questo caso, TP è definito come la somma delle potenze nelle gamme HF, LF e VLF.

Tutti i parametri di cui sopra si riflettono nel rapporto.

Come eseguire l'analisi matematica della variabilità della frequenza cardiaca

Puoi leggere come i farmaci influenzano la variabilità della frequenza cardiaca in Nota "L'influenza dei farmaci sulla 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:________

Parametro		Nel paziente		Parametro		Nel paziente
Indicatori di analisi temporale				Indicatori di analisi spettrale
R-R min (ms)	700			TR (ms2)	3105±1018
R-R max (ms)	900			VLF (ms2)	1267±200
RRNN (ms)	800±56			BF (ms 2)	1170±416
SDNN (ms)	110±35			HF (ms 2)	668±203
RMSSD (ms)	64±6			LF no, %	64±10
CV (%)	5-7			HF no, %	36±10
Indici Baevskij				Struttura dello spettro
Sono o (%)	30-50			%VLF	20-50
CERCA.VERT	3-10			%LF	20-50
IN	30-200			%HF	15-45

Valori dell'indice di stress Baevskij (SI):

Pazienti a cui è stata diagnosticata la condizione angoscia, si propone di seguire una formazione su