Variabilita srdeční frekvence - Heart rate variability
Variabilita srdeční frekvence ( HRV ) je fyziologický jev kolísání v časovém intervalu mezi údery srdce. Měří se kolísáním intervalu mezi jednotlivými údery.
Další výrazy používané patří: „cyklus variabilitu délky“, „variabilitu RR“ (kde R je bod, odpovídající vrcholu QRS komplexu na EKG vlny a RR je interval mezi po sobě následujícími R), a „srdce doba variabilita “.
Mezi metody používané k detekci tepů patří: EKG, krevní tlak, balistokardiogramy a signál pulzní vlny odvozený z fotopletyzmografu (PPG). EKG je považováno za lepší, protože poskytuje jasný průběh, který usnadňuje vyloučení srdečních tepů nepocházejících ze sinoatriálního uzlu . Termín „NN“ se používá místo RR, aby se zdůraznil fakt, že zpracované údery jsou „normální“ údery.
Klinický význam
Ukázalo se, že snížená HRV je prediktorem úmrtnosti po infarktu myokardu, ačkoli jiní ukázali, že informace o HRV relevantní pro přežití akutního infarktu myokardu jsou plně obsaženy v průměrné srdeční frekvenci. S modifikovanou (obvykle nižší) HRV může být spojena i řada dalších výsledků a stavů, včetně městnavého srdečního selhání , diabetické neuropatie , deprese po transplantaci srdce , náchylnosti k SIDS a špatného přežití u předčasně narozených dětí , jakož i závažnosti únavy u syndrom chronické únavy .
Psychologické a sociální aspekty
O HRV je zájem v oblasti psychofyziologie . Například HRV souvisí s emocionálním vzrušením. Bylo zjištěno, že vysokofrekvenční (HF) aktivita klesá za podmínek akutního časového tlaku a emočního vypětí a zvýšeného úzkostného stavu, pravděpodobně související se soustředěnou pozorností a motorickou inhibicí. Bylo prokázáno, že HRV je snížena u jedinců, kteří hlásí více starostí. U jedinců s posttraumatickou stresovou poruchou (PTSD) je HRV a jeho KV složka (viz níže) snížena, zatímco nízkofrekvenční (LF) složka je zvýšena. Kromě toho pacienti s poruchou PTSD neprokázali žádnou LF ani HF reaktivitu na vyvolání traumatické události.
Neuroviscerální integrace je modelem HRV, který pohlíží na centrální autonomní síť jako na rozhodovatele kognitivní, behaviorální a fyziologické regulace, protože se týká kontinua emocí. Model neuroviscerální integrace popisuje, jak prefrontální kůra reguluje aktivitu v limbických strukturách, které působí tak, že potlačují aktivitu parasympatického nervového systému (PSNS) a aktivují obvody sympatického nervového systému (SNS). Variace ve výstupu těchto dvou větví autonomního systému produkují HRV a aktivita v prefrontální kůře tedy může HRV modulovat.
HRV je mírou nekonzistentních mezer mezi každým srdečním tepem a používá se jako index pro různé aspekty psychologie. HRV je uváděn jako index vlivu jak parasympatického nervového systému, tak sympatického nervového systému. Různé aspekty psychologie představují rovnováhu těchto dvou vlivů. Například vysoká HRV ukazuje správnou regulaci emocí, rozhodování a pozornost a nízká HRV odráží opak. Parasympatický nervový systém pracuje rychle na snížení srdeční frekvence, zatímco SNS pracuje pomalu na zvýšení srdeční frekvence, a to je důležité, protože to platí pro různé výše zmíněné psychologické stavy. Například někdo s vysokou HRV může odrážet zvýšenou parasympatickou aktivitu a někdo s nízkou HRV může odrážet zvýšenou sympatickou aktivitu.
Emoce pocházejí z času a dopadu situace na člověka. Schopnost regulovat emoce je zásadní pro sociální prostředí a pohodu. HRV poskytla okno fyziologickým složkám spojeným s emoční regulací. Bylo prokázáno, že HRV odráží emoční regulaci na dvou různých úrovních, při odpočinku a při plnění úkolu. Výzkum naznačuje, že osoba s vyšší HRV při odpočinku může poskytnout vhodnější emoční reakce ve srovnání s těmi, kteří mají nízkou HRV v klidu. Empirický výzkum zjistil, že HRV může odrážet lepší emoční regulaci u osob s vyšší klidovou HRV, zejména u negativních emocí. Při plnění úkolu se HRV může změnit, zvláště když lidé potřebují regulovat své emoce. Nejdůležitější je, že individuální rozdíly souvisí se schopností regulovat emoce. Je nutná nejen emoční regulace, ale také pozornost.
Předchozí výzkum naznačil, že velká část regulace pozornosti je způsobena výchozími inhibičními vlastnostmi prefrontální kůry. Procesy shora dolů z prefrontální kůry poskytují parasympatické vlivy, a pokud jsou z nějakého důvodu tyto vlivy aktivní, může pozornost trpět. Vědci například navrhli, že HRV dokáže indexovat pozornost. Skupina výzkumníků například zjistila, že skupiny s vysokou úzkostí a nízkou hodnotou HRV mají špatnou pozornost. V souladu s tímto výzkumem bylo také navrženo, že zvýšená pozornost je spojena s vysokou HRV a zvýšenou aktivitou nervu vagus. Vagusová nervová aktivita odráží fyziologickou modulaci parasympatického a sympatického nervového systému. Aktivita za prefrontální kůrou a parasympatickým a sympatickým nervovým systémem může ovlivnit srdeční činnost. Lidé však nejsou ovlivněni všichni stejně. Systematický přehled HRV a kognitivních funkcí naznačil, že klidová HRV může předpovídat individuální rozdíly ve výkonu pozornosti. I v psychologických konceptech, jako je pozornost, může HRV indexovat individuální rozdíly. HRV navíc dokázala indexovat roli pozornosti a výkonu, přičemž podporuje vysokou HRV jako biomarker zvýšené pozornosti a výkonu. Emoce i pozornost mohou osvětlit, jak se HRV používá jako index pro rozhodování.
V několika studiích bylo zjištěno, že HRV indexuje rozhodovací schopnosti. Předchozí výzkum naznačil, že emoce i pozornost jsou spojeny s rozhodováním; například špatné rozhodování je spojeno s neschopností regulovat nebo ovládat emoce a pozornost a naopak. Rozhodování je negativně ovlivněno nižší HRV a pozitivně ovlivněno vyššími hladinami HRV. A co je nejdůležitější, bylo zjištěno, že HRV v klidovém stavu je významným prediktorem kognitivních funkcí, jako je rozhodování. Bylo zjištěno, že HRV doprovázená psychologickým stavem, jako je úzkost, vede ke špatným rozhodnutím. Skupina výzkumníků například zjistila, že nízká hodnota HRV je indexem vyšší nejistoty, což vede ke špatným rozhodovacím schopnostem, zejména u osob s vyšší úrovní úzkosti. HRV byla také použita k posouzení rozhodovacích schopností ve vysoce rizikové hře a bylo zjištěno, že je indexem vyšší sympatické aktivace (nižší HRV) při rozhodování zahrnujícím riziko. HRV může indexovat psychologické koncepty, jako jsou ty nastíněné výše, za účelem posouzení poptávky po situacích, které lidé zažívají.
Polyvagal teorie je další způsob, jak popsat cesty do autonomního nervového systému , které zprostředkovávají HRV. Polyvagální teorie zdůrazňuje tři hlavní řadové procesy, neaktivní reakci na ohrožení životního prostředí, aktivní reakci na ohrožení životního prostředí a kolísání mezi připojením a odpojením k ohrožení životního prostředí. Tato teorie, stejně jako ostatní, rozkládá variabilitu srdeční frekvence na základě charakteristik frekvenční domény. Klade však větší důraz na respirační sinusovou arytmii a její přenos hypotetickou nervovou cestou odlišnou od ostatních složek HRV. Existuje anatomický a fyziologický důkaz polyvagální kontroly srdce.
Variace
Variace v intervalu mezi jednotlivými údery je fyziologický jev. SA uzel přijímá několik různých vstupů a okamžitá srdeční frekvence nebo RR interval a jeho variace jsou výsledky těchto vstupů.
Hlavními vstupy jsou sympatický a parasympatický nervový systém (PSNS) a humorální faktory . Dýchání vyvolává vlny srdeční frekvence zprostředkované primárně prostřednictvím PSNS a předpokládá se, že zpoždění ve zpětné vazbě baroreceptoru může vyvolat 10sekundové vlny srdeční frekvence (spojené s Mayerovými vlnami krevního tlaku), ale to zůstává kontroverzní .
Faktory, které ovlivňují vstup, jsou baroreflex , termoregulace , hormony , cyklus spánek -bdění , jídlo, fyzická aktivita a stres .
Snížená aktivita PSNS nebo zvýšená aktivita SNS bude mít za následek snížení HRV. Zejména aktivita vysoké frekvence (HF) (0,15 až 0,40 Hz) byla spojena s aktivitou PSNS. Aktivita v tomto rozmezí je spojena s respirační sinusovou arytmií (RSA), vagově zprostředkovanou modulací srdeční frekvence tak, že se zvyšuje během inspirace a klesá během výdechu. Méně je známo o fyziologických vstupech nízkofrekvenční (LF) aktivity (0,04 až 0,15 Hz). Ačkoli se dříve myslelo, že odráží aktivitu SNS, nyní je široce přijímáno, že odráží směs SNS a PSNS.
Jevy
Existují dvě primární fluktuace:
- Respirační arytmie (nebo respirační sinusová arytmie ). Tato variace srdeční frekvence je spojena s dýcháním a věrně sleduje dechovou frekvenci v celém rozsahu frekvencí.
- Nízkofrekvenční kmity. Tato variace srdečního tepu je spojena s Mayerovými vlnami (Traube-Hering-Mayerovy vlny) krevního tlaku a obvykle má frekvenci 0,1 Hz nebo 10sekundovou periodu.
Artefakt
Chyby v umístění okamžitého srdečního tepu budou mít za následek chyby ve výpočtu HRV. HRV je vysoce citlivý na artefakty a chyby v pouhých 2% dat budou mít za následek nežádoucí zkreslení výpočtů HRV. Abychom zajistili přesné výsledky, je proto důležité vhodně spravovat chyby artefaktů a RR před prováděním jakýchkoli analýz HRV.
Robustní správa artefaktů, včetně identifikace RWave, interpolace a vyloučení, vyžaduje vysoký stupeň péče a přesnosti. To může být velmi náročné na čas ve velkých studiích s daty zaznamenanými po dlouhou dobu. Softwarové balíčky mohou uživatelům pomoci s řadou robustních a testovaných nástrojů pro správu artefaktů. Tyto softwarové programy také obsahují určité automatické funkce, ale je důležité, aby si člověk zkontroloval jakoukoli automatizovanou správu artefaktů a podle toho ji upravil.
Analýza
Nejpoužívanější metody lze seskupit pod časovou a frekvenční doménu. Společná evropská a americká pracovní skupina popsala standardy měření HRV v roce 1996. Byly navrženy další metody, například nelineární metody.
Metody časové domény
Ty jsou založeny na intervalech beat-to-beat nebo NN, které jsou analyzovány za účelem získání proměnných, jako jsou:
- SDNN, standardní odchylka intervalů NN. Často se počítá za 24 hodin. SDANN, směrodatná odchylka průměrných intervalů NN vypočítaná za krátká období, obvykle 5 minut. SDANN je tedy měřítkem změn srdeční frekvence v důsledku cyklů delších než 5 minut. SDNN odráží všechny cyklické složky zodpovědné za variabilitu v období záznamu, proto představuje celkovou variabilitu.
- RMSSD („ odmocnina postupných rozdílů “), druhá odmocnina průměru druhých mocnin po sobě jdoucích rozdílů mezi sousedními NN.
- SDSD („ standardní odchylka po sobě jdoucích rozdílů “), standardní odchylka po sobě jdoucích rozdílů mezi sousedními NN.
- NN50, počet párů po sobě jdoucích NN, které se liší o více než 50 ms.
- pNN50, podíl NN50 dělený celkovým počtem NN.
- NN20, počet párů po sobě jdoucích NN, které se liší o více než 20 ms.
- pNN20, podíl NN20 dělený celkovým počtem NN.
- EBC („ odhadovaný dechový cyklus “), rozsah (max-min) v pohyblivém okně daného časového období v rámci období studie. Okna se mohou pohybovat způsobem, který se překrývá, nebo mohou být striktně odlišná (sekvenční). EBC je často poskytováno ve scénářích získávání dat, kde je primárním cílem zpětná vazba HRV v reálném čase. Ukázalo se, že EBC odvozené z PPG v průběhu 10sekundových a 16sekundových sekvenčních a překrývajících se oken vysoce koreluje s SDNN.
Geometrické metody
Série NN intervalů lze také převést na geometrický obrazec, jako například: Geometrická měřítka HRV trojúhelníkový index: integrál distribuce hustoty / maximum distribuce hustoty maximální HRV trojúhelníkový index = počet všech intervalů NN / maximální počet. V závislosti na délce koše -> citujte velikost koše+ relativní necitlivost na analytickou kvalitu řady NN intervalů -potřeba přiměřeného počtu NN intervalů pro generování geometrického vzoru (v praxi 20 min až 24 h) -není vhodné k posouzení krátkodobých změn v HRV
- distribuce hustoty vzorku trvání intervalu NN;
- distribuce hustoty vzorku rozdílů mezi sousedními intervaly NN;
- rozptylový diagram, každé NN (nebo RR) interval s bezprostředně předcházejícím NN (nebo RR) intervalu - nazývané také "Poincare plot" nebo (zřejmě omylem) na "Lorenz plot";
a tak dále. Poté se použije jednoduchý vzorec, který posoudí variabilitu na základě geometrických a/nebo grafických vlastností výsledného vzoru.
Metody frekvenční domény
Metody frekvenční domény přiřadí pásma frekvence a poté spočítají počet intervalů NN, které odpovídají každému pásmu. Pásma jsou obvykle vysoká frekvence (HF) od 0,15 do 0,4 Hz, nízká frekvence (LF) od 0,04 do 0,15 Hz a velmi nízká frekvence (VLF) od 0,0033 do 0,04 Hz.
K dispozici je několik analytických metod. Spektrální hustota výkonu (PSD), využívající parametrické nebo neparametrické metody, poskytuje základní informace o distribuci výkonu mezi frekvencemi. Jednou z nejčastěji používaných metod PSD je diskrétní Fourierova transformace . Metody pro výpočet PSD lze obecně klasifikovat jako neparametrické a parametrické. Ve většině případů obě metody poskytují srovnatelné výsledky. Výhodou neparametrických metod je (1) jednoduchost použitého algoritmu ( ve většině případů rychlá Fourierova transformace [FFT]) a (2) vysoká rychlost zpracování. Výhody parametrických metod jsou (1) hladší spektrální složky, které lze odlišit nezávisle na předem zvolených frekvenčních pásmech, (2) snadné postprocesing spektra s automatickým výpočtem nízkofrekvenčních a vysokofrekvenčních výkonových složek se snadnou identifikací centrálního frekvence každé složky a (3) přesný odhad PSD i na malém počtu vzorků, u kterých má signál udržovat stacionaritu. Základní nevýhodou parametrických metod je potřeba ověření vhodnosti zvoleného modelu a jeho složitosti (tj. Pořadí modelu).
Kromě klasických metod založených na FFT používaných pro výpočet frekvenčních parametrů je vhodnější metodou odhadu PSD periodogram Lomb – Scargle . Analýza ukázala, že periodogram LS může poskytnout přesnější odhad PSD než metody FFT pro typická data RR. Protože data RR jsou nerovnoměrně vzorkovaná data, další výhodou metody LS je, že na rozdíl od metod založených na FFT je možné ji použít bez nutnosti převzorkování a znehodnocení dat RR.
Alternativně, aby se zabránilo artefaktům, které vznikají při výpočtu síly signálu, který obsahuje jeden vrchol s vysokou intenzitou (například způsobený arytmickým srdečním tepem), byl zaveden koncept 'okamžité amplitudy', který je založen na Hilbertova transformace dat RR.
Nově používaný HRV index, který závisí na vlnovém měřítku entropie, je alternativní volbou. Opatření vlnové entropie se vypočítávají pomocí tříkrokového postupu definovaného v literatuře. Nejprve je algoritmus waveletového paketu implementován pomocí funkce Daubechies 4 (DB4) jako mateřského waveletu se stupnicí 7. Jakmile jsou získány waveletové koeficienty, energie pro každý koeficient se vypočítá, jak je popsáno v literatuře. Po výpočtu normalizovaných hodnot vlnkových energií, které představují relativní vlnovou energii (nebo rozdělení pravděpodobnosti), se vlnové entropie získají pomocí definice entropie dané Shannonem.
Nelineární metody
Vzhledem ke složitosti mechanismů regulujících srdeční frekvenci je rozumné předpokládat, že aplikace analýzy HRV založené na metodách nelineární dynamiky poskytne cenné informace. Ačkoli se předpokládalo chaotické chování , přísnější testování ukázalo, že variabilitu srdeční frekvence nelze popsat jako nízko dimenzionální chaotický proces. Ukázalo se však, že aplikace chaotických globálů na HRV předpovídá stav diabetu. Nejčastěji používanou nelineární metodou analýzy variability srdeční frekvence je Poincaréův graf . Každý datový bod představuje dvojici po sobě jdoucích úderů, osa x je aktuální interval RR, zatímco osa y je předchozí interval RR. HRV se kvantifikuje přizpůsobením matematicky definovaných geometrických tvarů k datům. Dalšími použitými metodami jsou korelační dimenze , symbolická dynamika, nelineární předvídatelnost, bodová korelační dimenze, detrendovaná fluktuační analýza , přibližná entropie, entropie vzorku , víceúrovňová entropická analýza, asymetrie vzorku a délka paměti (na základě inverzní statistické analýzy). Je také možné geometricky znázornit korelace s dlouhým dosahem.
Dlouhodobé korelace
Bylo zjištěno, že sekvence RR intervalů mají dlouhodobé korelace. Jednou chybou těchto analýz je však nedostatek statistik vhodnosti, tj. Odvozují se hodnoty, které mohou, ale nemusí mít přiměřenou statistickou přesnost. Během různých fází spánku byly nalezeny různé druhy korelací.
Křížová korelace s jinými systémy
Bashan et al. Je zjištěno, že zatímco během bdění, světla a REM spánku je korelace mezi srdečním tepem s jinými fyziologickými systémy vysoká, během hlubokého spánku téměř zmizí.
Doba a okolnosti záznamu EKG
Při zkoumání krátkodobých záznamů jsou upřednostňovány metody časové domény před metodami frekvenční domény. To je dáno skutečností, že záznam by měl být alespoň 10krát větší než vlnová délka nejnižší frekvenční hranice zájmu. K vyhodnocení vysokofrekvenčních složek HRV je tedy zapotřebí přibližně 1 minutový záznam (tj. Nejnižší hranice 0,15 Hz je cyklus 6,6 sekundy, a proto 10 cyklů vyžaduje ~ 60 sekund), zatímco k řešení jsou zapotřebí více než 4 minuty složka LF (se spodní hranicí 0,04 Hz).
Přestože lze pro zkoumání záznamů s dlouhým trváním použít metody časové domény, zejména metody SDNN a RMSSD, podstatnou část dlouhodobé variability tvoří rozdíly mezi dnem a nocí. Dlouhodobé záznamy analyzované metodami v časové oblasti by tedy měly obsahovat alespoň 18 hodin analyzovatelných údajů EKG, které zahrnují celou noc.
Fyziologické koreláty složek HRV
Autonomní vlivy srdeční frekvence
Přestože je srdeční automatičnost vlastní různým tkáním kardiostimulátoru, srdeční frekvence a rytmus jsou do značné míry pod kontrolou autonomního nervového systému. Parasympatický vliv na srdeční frekvenci je zprostředkován uvolněním acetylcholinu vagovým nervem. Muskarinové acetylcholinové receptory reagují na toto uvolňování většinou zvýšením vodivosti K+ buněčné membrány. Acetylcholin také inhibuje proud „kardiostimulátoru“ aktivovaný hyperpolarizací. Hypotéza „rozpadu Ik“ navrhuje, aby depolarizace kardiostimulátoru byla důsledkem pomalé deaktivace zpožděného proudu usměrňovače Ik, který v důsledku časově nezávislého vnitřního proudu pozadí způsobuje diastolickou depolarizaci. Hypotéza „If aktivace“ naopak naznačuje, že po ukončení akčního potenciálu If poskytuje pomalu aktivující se vnitřní proud převládající nad rozpadajícím se Ik, čímž se zahájí pomalá diastolická depolarizace.
Sympatický vliv na srdeční frekvenci je zprostředkován uvolňováním epinefrinu a norepinefrinu. Aktivace beta-adrenergních receptorů má za následek cAMP-zprostředkovanou fosforylaci membránových proteinů a zvýšení ICaL a v případě, že konečným výsledkem je zrychlení pomalé diastolické depolarizace.
V klidových podmínkách převládá vagální tonus a variace srdeční doby do značné míry závisí na vagální modulaci. Vagální a sympatická aktivita neustále interagují. Protože je sinusový uzel bohatý na acetylcholinesterázu, účinek jakéhokoli vagového impulsu je krátký, protože acetylcholin se rychle hydrolyzuje. Parasympatické vlivy převyšují sympatické účinky pravděpodobně dvěma nezávislými mechanismy: cholinergicky indukovanou redukcí norepinefrinu uvolněného v reakci na sympatickou aktivitu a cholinergním útlumem reakce na adrenergní podnět.
Komponenty
Variace intervalu RR přítomné během klidových podmínek představují variace srdečních autonomních vstupů po jednotlivých úderech. Eferentní vagální (parasympatická) aktivita je však hlavním přispěvatelem do složky HF, jak je vidět v klinických a experimentálních pozorováních autonomních manévrů, jako je elektrická vagální stimulace, blokáda muskarinových receptorů a vagotomie. Problematičtější je interpretace složky LF, která byla některými považována za marker sympatické modulace (zejména pokud je vyjádřena v normalizovaných jednotkách), ale nyní je známo, že zahrnuje sympatické i vagální vlivy. Například během sympatické aktivace je výsledná tachykardie obvykle doprovázena výrazným snížením celkového výkonu, zatímco opačně dochází během vagální aktivace. Spektrální složky se tedy mění stejným směrem a nenaznačují, že LF věrně odráží sympatické efekty.
HRV měří spíše fluktuace autonomních vstupů do srdce než průměrnou úroveň autonomních vstupů. Odnětí a saturačně vysoké úrovně autonomního vstupu do srdce tedy mohou vést ke snížení HRV.
Snížení HRV bylo hlášeno u několika kardiovaskulárních a nekardiovaskulárních onemocnění.
Infarkt myokardu
Deprimovaná HRV po MI může odrážet pokles vagové aktivity směřující do srdce. HRV u pacientů přežívajících akutní MI odhaluje snížení celkové a individuální síly spektrálních složek. Přítomnost změny v nervové kontrole se také odráží v oslabení denních a nočních změn RR intervalu. U pacientů po IM s velmi depresivní HRV je většina zbytkové energie distribuována ve frekvenčním rozsahu VLF pod 0,03 Hz, pouze s malými odchylkami souvisejícími s dýcháním.
Diabetická neuropatie
U neuropatie spojené s diabetes mellitus charakterizovanou změnou malých nervových vláken se zdá, že snížení parametrů časové oblasti HRV nese nejen negativní prognostickou hodnotu, ale také předchází klinické expresi autonomní neuropatie. U diabetických pacientů bez známek autonomní neuropatie bylo také hlášeno snížení absolutní síly LF a HF během kontrolovaných podmínek. Podobně lze diabetické pacienty odlišit od běžných kontrol na základě snížení HRV.
Transplantace srdce
U pacientů s nedávnou transplantací srdce byla hlášena velmi snížená HRV bez určitých spektrálních složek. Vzhled diskrétních spektrálních složek u několika pacientů je považován za odraz reinervace srdce. K této reinervaci může dojít již 1 až 2 roky po transplantaci a předpokládá se, že je sympatického původu. Korelace mezi frekvencí dýchání a HF složkou HRV pozorovaná u některých transplantovaných pacientů také naznačuje, že neurální mechanismus může generovat rytmickou oscilaci související s dýcháním.
Dysfunkce myokardu
U pacientů se srdečním selháním byla trvale pozorována snížená hodnota HRV. V tomto stavu charakterizovaném známkami sympatické aktivace, jako je rychlejší srdeční frekvence a vysoké hladiny cirkulujících katecholaminu, byl hlášen vztah mezi změnami HRV a rozsahem dysfunkce levé komory. Ve skutečnosti, zatímco se zdá, že snížení opatření HRV v časové oblasti je souběžné se závažností onemocnění, zdá se, že vztah mezi spektrálními složkami a indexy komorové dysfunkce je složitější. Zejména u většiny pacientů s velmi pokročilou fází onemocnění a s drastickým snížením HRV nemohla být LF složka detekována navzdory klinickým známkám sympatické aktivace. To odráží, že, jak je uvedeno výše, LF nemusí přesně odrážet srdeční sympatický tón.
Cirhóza jater
Jaterní cirhóza je spojen se snížením HRV. Snížená HRV u pacientů s cirhózou má prognostickou hodnotu a předpovídá úmrtnost. Ztráta HRV je také spojena s vyššími plazmatickými prozánětlivými hladinami cytokinů a poruchou neurokognitivních funkcí v této populaci pacientů.
Sepse
HRV je u pacientů se sepsí snížena. Ztráta HRV má diagnostickou i prognostickou hodnotu u novorozenců se sepsí. Patofyziologie snížené HRV v sepse není dobře známa, ale existují experimentální důkazy, které ukazují, že částečné odpojení buněk kardiostimulátoru od autonomní nervové kontroly může hrát roli ve snížené HRV během akutního systémového zánětu.
Tetraplegie
Pacienti s chronickými úplnými vysokými lézemi cervikální míchy mají neporušené eferentní vagové nervové dráhy směřující do sinusového uzlu. Složka LF však může být detekována u variabilit HRV a arteriálního tlaku u některých tetraplegických pacientů. LF složka HRV u osob bez intaktních sympatických vstupů do srdce tedy představuje vagální modulaci.
Náhlá srdeční smrt
Bylo zjištěno, že oběti náhlé srdeční smrti měly nižší HRV než zdraví jedinci. HRV lze pozorovat jako depresivní před rozvojem SCD, což vyvolává otázky, zda změněná autonomní funkce hraje roli ve vývoji elektrické nestability. HRV je také depresivní u pacientů, kteří přežili SCD, u nichž je vysoké riziko následných epizod.
Rakovina
Podle systematického přehledu publikovaných studií HRV koreluje s progresí onemocnění a výsledkem pacientů s rakovinou. Pacienti v raných stádiích rakoviny mají výrazně vyšší HRV ve srovnání s pacienty v pozdějších stádiích rakoviny, což naznačuje, že závažnost onemocnění ovlivňuje HRV. Mezi typy rakoviny lze pozorovat různé rozsahy HRV.
Těhotenství
Změny HRV se vyskytují u zdravých těhotenství, stejně jako podobné změny v těhotenství s gestačním diabetem, které zahrnují nižší průměrné hodnoty HRV.
Poruchy nálady a úzkosti
Nízká hodnota RMSSD, o které se předpokládá, že představuje vagální tón, je spojována s těžkou depresí. Nižší SDNN a zvýšené LF/HF byly nalezeny u pacientů s bipolární poruchou, a zejména u těch, které jsou charakterizovány vyšší závažností onemocnění v důsledku většího počtu epizod, trvání nemoci a toho, zda došlo k psychóze. Pacienti s PTSD měli také nižší HF, což je míra vagálního tónu.
Úpravy specifickými zásahy
Intervence, které zvyšují HRV, mohou chránit před srdeční úmrtností a náhlou srdeční smrtí. Ačkoli odůvodnění změny HRV je rozumné, obsahuje také inherentní nebezpečí, že povede k neoprávněnému předpokladu, že modifikace HRV se promítne přímo do ochrany srdce, což nemusí být ten případ. Navzdory rostoucí shodě, že zvýšení vagové aktivity může být prospěšné, není dosud známo, kolik vagové aktivity (nebo HRV jako markeru) se musí zvýšit, aby byla zajištěna adekvátní ochrana.
β-adrenergní blokáda
Údaje o účinku β-blokátorů na HRV u pacientů po IM jsou překvapivě málo. Navzdory pozorování statisticky významných nárůstů jsou skutečné změny velmi skromné. U vědomých psů po MI β-blokátory nemodifikují HRV. Neočekávané pozorování, že před MI β-blokáda zvyšuje HRV pouze u zvířat, u nichž bylo po MI určeno nízké riziko letálních arytmií, může navrhnout nové přístupy ke stratifikaci rizika po MI.
Antiarytmika
Existují data pro několik antiarytmických léků. Flekainid a propafenon, ale ne amiodaron, snižují u pacientů s chronickou ventrikulární arytmií měření HRV v časové oblasti. V jiné studii propafenon snižoval HRV a snižoval LF mnohem více než HF. Větší studie potvrdila, že flekainid, také enkainid a moricizin, snižoval HRV u pacientů po IM, ale nenašel žádnou korelaci mezi změnou HRV a úmrtností během sledování. Některá antiarytmická léčiva spojená se zvýšenou úmrtností tedy mohou snižovat HRV. Není však známo, zda tyto změny v HRV mají nějaký přímý prognostický význam.
Skopolamin
Nízké dávky blokátorů muskarinových receptorů, jako je atropin a skopolamin , mohou způsobit paradoxní zvýšení vagových účinků na srdce, jak naznačuje pokles srdeční frekvence. Skopolamin a nízké dávky atropinu navíc mohou výrazně zvýšit HRV. Ačkoli se srdeční frekvence zpomaluje úměrně (nízké) dávce atropinu, zvýšení HRV se u jednotlivců i uvnitř nich velmi liší. To naznačuje, že i pro vagální aktivitu do srdce může být HRV omezeným markerem.
Trombolýza
Účinek trombolýzy na HRV (hodnoceno pNN50) byl hlášen u 95 pacientů s akutním IM. HRV byla vyšší 90 minut po trombolýze u pacientů s průchodností arterie související s infarktem. Tento rozdíl však již nebyl evidentní, když bylo analyzováno celých 24 hodin.
Cvičení
Cvičení může snížit kardiovaskulární úmrtnost a náhlou srdeční smrt. Předpokládá se také pravidelný cvičný trénink, který upravuje srdeční autonomní kontrolu. Jedinci, kteří pravidelně cvičí, mají „tréninkovou bradykardii“ (tj. Nízkou srdeční frekvenci v klidu) a obecně mají vyšší HRV než sedaví jedinci.
Biofeedback
Technika zvaná rezonanční dýchání biofeedback učí, jak rozpoznat a ovládat nedobrovolnou variabilitu srdeční frekvence. Randomizovaná studie Sutarto et al. vyhodnotil účinek biofeedbacku rezonančního dýchání mezi výrobními operátory; deprese, úzkost a stres se výrazně snížily. První celková metaanalýza od Goessl VC et al. (24 studií, 484 jedinců, 2017) uvádí, že `` trénink biofeedbacku HRV je spojen s velkým snížením stresu a úzkosti hlášených z vlastních zdrojů '', přičemž uvádí, že je zapotřebí více dobře kontrolovaných studií.
Dechové nástroje
Jedna studie, která zkoumala fyziologické efekty hry na indiánské flétny, zjistila výrazný nárůst HRV při hraní na nízké i vysoké flétny.
Normální hodnoty standardních opatření
Přestože neexistují široce uznávané standardní hodnoty pro HRV, které by bylo možné použít pro klinické účely, pracovní skupina Evropské společnosti pro kardiologii a společnost pro srdeční rytmus (dříve nazývaná Severoamerická společnost pro stimulační elektrofyziologii) poskytla počáteční normativní hodnoty standardních měření HRV:
| Analýza časové domény nominálních 24 hodin | Spektrální analýza stacionárního záznamu na zádech po dobu 5 minut | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Variabilní | Jednotky | Normální hodnoty (průměr ± SD) | Variabilní | Jednotky | Normální hodnoty (průměr ± SD) | |
| SDNN | slečna | 141 ± 39 | Celkový výkon | ms 2 | 3466 ± 1018 | |
| SDANN | slečna | 127 ± 35 | LF | ms 2 | 1170 ± 416 | |
| RMSSD | slečna | 27 ± 12 | HF | ms 2 | 975 ± 203 | |
| HRV trojúhelníkový index | 37 ± 15 | LF | nu | 54 ± 4 | ||
| HF | nu | 29 ± 3 | ||||
| Poměr LF/HF | 1,5-2,0 | |||||