Qual è la variabilità della frequenza cardiaca

Conferenza: analisi della variabilità della frequenza cardiaca Mr. AP Kulaichev. Elettrofisiologia informatica e diagnostica funzionale. Ed. 4 °, rev. e aggiungi. - M .: INFRA-M, 2007, pag.

L'analisi della variabilità della frequenza cardiaca (HRV) è una sezione in rapido sviluppo della cardiologia, in cui le capacità dei metodi computazionali sono pienamente implementate. Questa direzione è stata in gran parte iniziata dal lavoro pionieristico del famoso ricercatore russo RM Baevsky [2] nel campo della medicina spaziale, che per primo ha messo in pratica una serie di indicatori complessi che caratterizzano il funzionamento di vari sistemi regolatori del corpo.

Il cuore è idealmente in grado di rispondere ai minimi cambiamenti nei bisogni di numerosi organi e sistemi. Un'analisi variazionale del ritmo cardiaco consente una valutazione quantitativa e differenziata del grado di tensione o tono delle divisioni simpatiche e parasimpatiche dell'ANS, della loro interazione in vari stati funzionali, nonché delle attività dei sottosistemi che controllano il lavoro di vari organi.

I metodi HRV non sono intesi per la diagnosi di patologie cliniche, dove, come abbiamo visto sopra, i mezzi tradizionali di analisi visiva e di misurazione funzionano bene. Il vantaggio di questa sezione è la capacità di rilevare le deviazioni più sottili dell'attività cardiaca, pertanto i suoi metodi sono particolarmente efficaci per valutare le capacità funzionali generali del corpo nella norma, nonché le deviazioni precoci, che, in assenza di le necessarie procedure preventive, possono gradualmente svilupparsi in gravi malattie.

Il materiale iniziale per l'analisi dell'HRV sono brevi registrazioni ECG a canale singolo (da due a diverse decine di minuti), eseguite in uno stato calmo, rilassato o con test funzionali. Nella prima fase, i cardiointervalli sequenziali (EC) vengono calcolati da tale record e i denti a R vengono utilizzati come punti di riferimento (di confine) di essi, in quanto componenti ECG più pronunciati e stabili.

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

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

Altri metodi Per l'analisi dell'HRV, una serie di metodi meno comunemente usati sono anche coinvolti nella costruzione di scattergram tridimensionali, istogrammi differenziali, calcolo delle funzioni di autocorrelazione, interpolazione di triangolazione e calcolo della St. Indice di George [1]. Nei piani di valutazione e diagnostica, questi metodi possono essere caratterizzati come ricerca scientifica e praticamente non forniscono informazioni fondamentalmente nuove.

Monitoraggio Holter Il monitoraggio a lungo termine dell'ECG secondo Holter comporta molte ore o molte ore di registrazione continua a canale singolo dell'ECG di un paziente che si trova nelle sue normali condizioni di vita. La registrazione viene eseguita da un registratore portatile indossabile su un supporto magnetico. A causa del lungo periodo di tempo, lo studio successivo delle registrazioni ECG viene effettuato con metodi computazionali.

Intervalografia Questa sezione utilizza principalmente metodi di analisi visiva dei grafici delle variazioni del KI sequenziale (intervallogramma o rhythmogram). Ciò consente di valutare la gravità di vari ritmi (principalmente ritmo respiratorio, vedere Fig. 6.11) per identificare le violazioni della variabilità dell'IC (vedere Fig. 6.16, 6.18, 6.

Fig. 6.11. Intervalogramma di respirazione profonda

Fig. 6.16. Intervalloogramma di fibrillazione

Fig. 6.19. Intervalogramma di un paziente con salute normale, ma con evidenti violazioni della HRV

L'intervalogramma consente di identificare importanti caratteristiche individuali dell'azione dei meccanismi regolatori nelle reazioni ai test fisiologici. A titolo di esempio illustrativo, considerare i tipi opposti di reazioni a un test di trattenimento del respiro. Fig. 6.22 mostra la reazione dell'accelerazione della frequenza cardiaca durante la trattenimento del respiro.

Tuttavia, nel soggetto del test (Fig. 6.22, a) dopo il brusco declino iniziale, la stabilizzazione si verifica con una tendenza ad un certo allungamento dell'IC, mentre nel soggetto del test (Fig. 6.22, b) il declino brusco iniziale continua con un accorciamento più lento dell'IC, con manifestabilità della variabilità con una natura discreta della loro alternanza (che per questo argomento non si manifestava in uno stato di rilassamento). Figura 6

Fig. 6.23. Intervalogrammi per campioni che trattengono il respiro con prolungamento di KI

Pulsometria variazionale In questa sezione, le statistiche descrittive sono principalmente utilizzate per valutare la distribuzione di CI con costruzione di istogrammi, nonché una serie di indicatori derivati ​​che caratterizzano il funzionamento di vari sistemi regolatori del corpo e speciali indici internazionali.

Grafico a barre. Ricordiamo che un istogramma è un grafico della densità di probabilità di una distribuzione del campione. In questo caso, l'altezza di una particolare colonna esprime la percentuale di intervalli cardio nel record ECG di un determinato intervallo di durata. La scala orizzontale della durata del KI per questo è divisa in intervalli successivi di uguale grandezza (bin). Per la comparabilità degli istogrammi, lo standard internazionale imposta la dimensione del cestino su 50 ms.

La normale attività cardiaca è caratterizzata da un istogramma simmetrico, a cupola e solido (Fig. 6.24). Durante il rilassamento con respirazione superficiale, l'istogramma si restringe, mentre approfondisce la respirazione, si allarga. Se vi sono omissioni di contrazioni o extrasistoli, nell'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 questa asimmetria, è utile fare riferimento all'intervallo (Fig. 6.26, b), che in questo caso mostra che l'asimmetria è determinata non dall'aritmia patologica, ma dalla presenza di diversi episodi di un cambiamento a ritmo normale, che può essere causato da cause emotive o cambiamenti di profondità e frequenza respiratoria.

Fig. 6.24. Grafico a barre simmetrico

a è un istogramma; b - intervallogramma

Indicatori. Oltre alla rappresentazione istografica, la pulsometria variazionale calcola anche una serie di stime numeriche: statistiche descrittive, indicatori di Baevsky, indici di Kaplan e un numero di altre.

Gli indicatori di statistiche descrittive caratterizzano inoltre la distribuzione di CI:

  • la dimensione del campione N;
  • campo di variazione dRR - differenza tra il miele massimo e il KI minimo;
  • il valore medio di RRNN (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 (norma 91 ± 29);
  • coefficiente di variazione CV = SDNN / RRNN * 100%;
  • asimmetria e coefficienti in eccesso che caratterizzano la simmetria dell'istogramma e la gravità del suo picco centrale;
  • Modalità Mo o valore CI, dimezzando l'intero campione, con una distribuzione simmetrica, la modalità è vicina al valore medio;
  • L'ampiezza della modalità AM è la percentuale di CI che cade nel cestino modale.
  • RMSSD - la radice quadrata della somma media dei quadrati delle differenze dei CI vicini (praticamente coincide con la deviazione standard SDSD, norma 33 ± 17), ha proprietà statistiche stabili, che è particolarmente importante per le registrazioni brevi;
  • pNN50 - anche la percentuale di intervalli cardio vicini che differiscono l'uno dall'altro di oltre 50 ms (norma 7 ± 2%) cambierà poco a seconda della lunghezza della registrazione.

Gli indicatori dRR, RRNN, SDNN, Mo sono espressi in ms. Il più significativo è AMo, che si distingue per la sua resistenza agli artefatti e la sensibilità ai cambiamenti nello stato funzionale. Normalmente, nelle persone di età inferiore ai 25 anni, AMo non supera il 40%, con l'età aumenta dell'1% ogni 5 anni, oltre il 50% è considerato una patologia.

Indicatori RM Baevsky:

  • l'indice di equilibrio autonomo IVR = AMo / dRR indica la relazione tra l'attività delle divisioni simpatica e parasimpatica dell'ANS;
  • l'indicatore del ritmo vegetativo PPR = 1 / (Mo * dRR) consente di giudicare l'equilibrio vegetativo del corpo;
  • l'indicatore dell'adeguatezza dei processi regolatori PAPR = AMo / Mo riflette la corrispondenza tra l'attività della parte sipatica dell'ANS e il livello principale del nodo del seno;
  • indice di tensione dei sistemi regolatori IN = AMo / (2 * dRR * Mo) riflette il grado di centralizzazione del controllo della frequenza cardiaca.

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

Metodi per la determinazione

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

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

  • RR (abbreviazioni dell'elettrocardiogramma);
  • NN (intervalli tra le contrazioni normali).

Metodi statistici. Questi metodi si basano sull'ottenimento e sul confronto dei divari "NN" con la valutazione della variabilità. Il cardiointervalogramma ottenuto dopo l'esame mostra una serie di intervalli "RR" che si ripetono uno dopo l'altro.

Gli indicatori di queste lacune includono:

  • Le SDNN riflettono la somma degli indici HRV in cui sono evidenziate le deviazioni degli intervalli NN e la variabilità degli intervalli RR;
  • Confronto sequenza RMSSD di intervalli NN;
  • PNN5O mostra la percentuale di lacune NN che differiscono di oltre 50 millisecondi durante l'intero periodo di studio;
  • Punteggio CV per variabilità di grandezza.

I metodi geometrici si distinguono ottenendo un istogramma che mostra intervalli cardio con durate diverse.

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

  • Mo (Fashion) si riferisce a intervalli cardio;
  • Amo (Fashion Amplitude) - il numero di intervalli cardio che sono proporzionali a Mo come percentuale del volume selezionato;
  • VAR (intervallo variazionale) è il rapporto del grado tra intervalli cardio.

L'analisi di autocorrelazione valuta la frequenza cardiaca come uno sviluppo casuale. Questo è un grafico di correlazione dinamica ottenuto spostando gradualmente di un'unità di una serie dinamica rispetto alla propria.

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

Ritmografia di correlazione (scatterografia). L'essenza del metodo è di visualizzare i seguenti intervalli cardio in un piano grafico bidimensionale.

Durante la costruzione dello scatterogamma, si distingue una bisettrice, al centro della quale vi è una serie di punti. Se i punti sono deviati a sinistra, puoi vedere quanto il ciclo è più breve, un offset a destra mostra quanto più a lungo il precedente.

La regione corrispondente alla deviazione degli intervalli NN è evidenziata sul ritmogramma ottenuto. Il metodo consente di identificare il lavoro attivo del sistema autonomo e il suo conseguente effetto sul cuore.

Metodi di ricerca HRV

Gli standard medici internazionali definiscono due metodi per lo studio della frequenza cardiaca:

  1. Registro di registrazione degli intervalli "RR": per 5 minuti viene utilizzato per valutare rapidamente l'HRV e condurre determinati test medici;
  2. Registrazione giornaliera degli intervalli "RR" - valuta più accuratamente i ritmi della registrazione vegetativa degli intervalli "RR". Tuttavia, durante la decodifica del record, molti indicatori vengono valutati in base all'intervallo di cinque minuti della registrazione HRV, poiché i segmenti vengono formati sul record lungo che interferiscono con l'analisi spettrale.

Per determinare la componente ad alta frequenza nel ritmo cardiaco, è necessaria una registrazione di circa 60 secondi e per l'analisi della componente a bassa frequenza sono necessari 120 secondi di registrazione. Per una corretta valutazione del componente a bassa frequenza, è necessaria una registrazione di cinque minuti, che viene scelta per lo studio HRV standard.

HRV di un corpo sano

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

Per ogni persona, gli indicatori HRV sono individuali. Le donne hanno una frequenza cardiaca più attiva. Nell'infanzia e nell'adolescenza, si osserva il più alto HRV. I componenti ad alta e bassa frequenza diminuiscono con l'età.

L'effetto sull'HRV è il peso di una persona. Il peso corporeo ridotto provoca la potenza dello spettro HRV, nelle persone obese si osserva l'effetto opposto.

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

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

Se l'HRV è ridotto

Malattie coronariche e ipertensive;

· Assunzione di alcuni farmaci;

Gli studi sull'HRV nelle attività mediche sono metodi semplici e convenienti che valutano la regolazione autonomica in adulti e bambini con una serie di malattie.

Valutare la regolazione viscerale del cuore;

Determinare il lavoro complessivo del corpo;

Valutare il livello di stress e attività fisica;

· Monitorare l'efficacia della terapia farmacologica;

Diagnosticare la malattia nella fase iniziale;

Aiuta a scegliere un approccio al trattamento delle malattie cardiovascolari.

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

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Svetlana Borszavich

Medico generico, cardiologo, con lavoro attivo in terapia, gastroenterologia, cardiologia, reumatologia, immunologia con allergologia.
Ottima conoscenza dei metodi clinici generali per la diagnosi e il trattamento delle malattie cardiache, nonché elettrocardiografia, ecocardiografia, monitoraggio del colera su un elettrocardiogramma e monitoraggio giornaliero della pressione sanguigna.
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L'autore è membro della European Society of Therapists, partecipa regolarmente a conferenze e congressi scientifici nel campo della cardiologia e della medicina generale. Ha partecipato più volte a un programma di ricerca presso un'università privata in Giappone nel campo della medicina ricostruttiva.

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