Variabilita
oběhových parametrů
Oběhový parametr
• variabilita – proměnlivost
• oběhový parametr (kardiovaskulární)
• snáze měřitelné
• EKG: RR interval, okamžitá srdeční frekvence (1/RR)
• Krevní tlak: systolický (SBP), diastolický (DBP), střední (MAP),
pulzový (PP)
• špatně měřitelné přímo (bioimpedance), někdy
dopočitatelné nepřímo (Windkessel model)
• systolický objem (SV), minutový výdej (CO), periferní rezistence
(TPR)
• hodně špatně měřitelné (invazivně, katetrizací)
• tlaky a průtoky v různých částech cévního řečiště
Časová řada (signál) oběhového parametru
Tep po tepu (např. 5 min dlouhý záznam)
• RR interval: 805, 820, 815, 817, 822, 816,….. ms
• Okamžitá srdeční frekvence: 70, 73, 68, 65, 67, 71,….. bpm
• Systolický tlak: 115, 117, 120, 116, 121, 119,….. mmHg
STK
[mmHg]
RR
[ms]
700
800
900
110
120
130
20 40 60 80 100 120 s
RR interval
R
EKG
STK
krevní
tlak DTK
Časová řada (signál) oběhového parametru
Každých např. 15 minut
• 24-hodinové měření krevního tlaku, EKG Holter
8 9 1110 12 13 14 1615 17 18 19 2120 22 23 24 21 3 4 5 76
120
140
100
80
60
[mmHg]
STK
DTK
srdeční frekvence
bdělý stav spánek
krevní tlak
hod
Stanovení variability oběhových dat – proč?
• kardiovaskulární systém je řízený pomocí negatovních zpětných
vazeb
• zpětnovazební regulace vytváří oscilace v systému – čím delší je
zpětnovazební okruh, tím pomalejší oscilace
• analýza oscilací podává informaci o aktivitě regulačních
mechanismů (a to i když neznáme přesný mechanismus
fungování systému – blackbox – ani všechny vstupní proměnné)
Systém B
Signál 2Signál 1
Systém A
zpětná vazba
Stručný úvod do teorie systémů
𝐴 𝑧 =
𝐴11 𝑧 𝐴12 𝑧
𝐴21 𝑧 𝐴22 𝑧
= 𝐴 𝑘 𝑧−𝑘
𝑝
𝑘=0
=
𝑎11,1 𝑧−1
+ 𝑎11,2 𝑧−2
+ ⋯ + 𝑎11,𝑛 𝑧−𝑝
𝑎12,1 𝑧−1
+ 𝑎12,2 𝑧−2
+ ⋯ + 𝑎12,𝑛 𝑧−𝑝
𝑎21,0 + 𝑎21,1 𝑧−1
+ 𝑎21,2 𝑧−2
+ ⋯ + 𝑎21,𝑛 𝑧−𝑝
𝑎22,1 𝑧−1
+ 𝑎22,2 𝑧−2
+ ⋯ + 𝑎22,𝑛 𝑧−𝑝
𝑆11 𝑓 = Δ 𝑧 2 ∙ 1 − 𝐴22 𝑧 2 𝜆1
2
+ 𝐴12 𝑧 2 𝜆2
2
,
𝑆22 𝑓 = Δ 𝑧 2
∙ 𝐴21 𝑧 2
𝜆1
2
+ 1 − 𝐴11 𝑧 2
𝜆2
2
𝑆12 𝑓 = Δ 𝑧 2 ∙ 1 − 𝐴22 𝑧 𝐴21 𝑧−1 𝜆1
2
+ 1 − 𝐴11 𝑧−1 𝐴12 𝑧 𝜆2
2
,
kde ∆ 𝑧 = 1 − 𝐴11 𝑧 1 − 𝐴22 𝑧 − 𝐴12 𝑧 𝐴21 𝑧
−1
.
𝐻 𝑓 = 𝐼 − 𝐴(𝑧) −1 =
𝐻11 𝑓 𝐻12 𝑓
𝐻21 𝑓 𝐻22 𝑓
𝑆 𝑓 = 𝐻 𝑧 ∙ Λ ∙ 𝐻′ 𝑧−1
=
𝑆11 𝑆12
𝑆21 𝑆22
,
Λ =
𝜆1
2
0
0 𝜆2
2
Stručný úvod do teorie systémů
𝐴 𝑧 =
𝐴11 𝑧 𝐴12 𝑧
𝐴21 𝑧 𝐴22 𝑧
= 𝐴 𝑘 𝑧−𝑘
𝑝
𝑘=0
=
𝑎11,1 𝑧−1
+ 𝑎11,2 𝑧−2
+ ⋯ + 𝑎11,𝑛 𝑧−𝑝
𝑎12,1 𝑧−1
+ 𝑎12,2 𝑧−2
+ ⋯ + 𝑎12,𝑛 𝑧−𝑝
𝑎21,0 + 𝑎21,1 𝑧−1
+ 𝑎21,2 𝑧−2
+ ⋯ + 𝑎21,𝑛 𝑧−𝑝
𝑎22,1 𝑧−1
+ 𝑎22,2 𝑧−2
+ ⋯ + 𝑎22,𝑛 𝑧−𝑝
𝑆11 𝑓 = Δ 𝑧 2 ∙ 1 − 𝐴22 𝑧 2 𝜆1
2
+ 𝐴12 𝑧 2 𝜆2
2
,
𝑆22 𝑓 = Δ 𝑧 2
∙ 𝐴21 𝑧 2
𝜆1
2
+ 1 − 𝐴11 𝑧 2
𝜆2
2
𝑆12 𝑓 = Δ 𝑧 2 ∙ 1 − 𝐴22 𝑧 𝐴21 𝑧−1 𝜆1
2
+ 1 − 𝐴11 𝑧−1 𝐴12 𝑧 𝜆2
2
,
kde ∆ 𝑧 = 1 − 𝐴11 𝑧 1 − 𝐴22 𝑧 − 𝐴12 𝑧 𝐴21 𝑧
−1
.
𝐻 𝑓 = 𝐼 − 𝐴(𝑧) −1 =
𝐻11 𝑓 𝐻12 𝑓
𝐻21 𝑓 𝐻22 𝑓
𝑆 𝑓 = 𝐻 𝑧 ∙ Λ ∙ 𝐻′ 𝑧−1
=
𝑆11 𝑆12
𝑆21 𝑆22
,
Λ =
𝜆1
2
0
0 𝜆2
2
MATICE !!! POLYNOMY!!!
poly…. Co?!
Stručný úvod do teorie biologických systémů
• Biologické systémy jsou komplexní – vstup do systému není
vždy jeden, nastavení systému (a tím i výstup) se může měnit
• Systém transformuje jeden signál na druhý – vstupního a
výstupního signálu můžeme pochopit systém
• šum: další vstup do systému – nezajímá nás a/nebo neznáme
jeho původ
Systém B
Signál 2Signál 1
Systém A
zpětná vazba
další zdroje oscilací (šum)
další zdroje oscilací (šum)
Jak vznikají oscilace?
Systém B
Signál 2Signál 1
Systém A
zpětná vazba
výkyv
přenesený
výkyv
zpoždění systému B
perioda oscilace – daná délkou zpětné vazby
frekvence oscilace = 1/perioda
→ frekvenční (spektrální) analýza
podává informaci o systému
Jak vznikají oscilace?
Referenční hodnota
Regulační
systém
zpětná vazba
Rezonance vzniklá nedokonalostí
zpětnovazebné regulace
Zpětnovazební systém - baroreflex
srdce
signál: srdeční frekvence
arterie
signál: krevní tlak
odporové arterie
signál: periferní rezistence CNS: vazomotorické
centrum
CNS: kardiomotorické
centrum
Sympatické dráhy
Parasympatické dráhy
Metody stanovení variability jednoho signálu
Metody časové domény Metody frekvenční domény
(spektra)
Statistické metody
(Směrodatné odchylky a
z nich odvozené
parametry)
Geometrické metody
Nelineární metody
(index ireverzibility, podmíněná entropie, symbolická analýza…)
Statistické metody
Průměr24-h ± SD24-h
SD24-h vypočítaná ze
všech RR-intervalů za
24 hodin
SD24-h vypočítaná ze
všech NN-intervalů za
24 hodin (NN=normální)
Prům5 min
± SD5 min
Prům5 min
± SD5 min
Prům5 min
± SD5 min
Prům5 min
± SD5 min
……
SD vypočítaná ze
všech Prům5 min
SD vypočítaná ze
všech SD5 min
(variace na téma směrodatná odchylka)
Geometrické metody
840
828
760
756
808
856
768
780
808
756
708
728
756
732
708
x
y x
y x
y x
y x
y
RR (ms)
Geometrické metody
Metody frekvenční domény - spektrální analýza
Spektrum
Signál ve frekvenční doméně
Časová řada
Signál v časové doméně
Rozložení signálu na jednotlivé vlnové délky (případně frekvence)
amplituda
čas (s)
504030200 10 0.50.40.30.20 0.1
amplituda
frekvence (Hz)
Metody frekvenční domény - spektrální analýza
Spektrum
Signál ve frekvenční doméně
Časová řada
Signál v časové doméně
Rozložení signálu na jednotlivé frekvence
amplituda
čas (s)
504030200 10 0.50.40.30.20 0.1
amplituda
frekvence (Hz)
čas (s) frekvence (Hz)
T=50 s
a=0.5
perioda T amplituda a frequency f = 1/T
f = 1/50 = 0.02 Hz
0.5
amplituda
Spektrum
Frekvenční doménaČasová doména
Jak se tvoří spektrum
amplituda
T=50 s
T=10 s
a=0.5
a=0.2
perioda T amplituda a frekvence f = 1/T
f = 1/10 = 0.1 Hz
f = 1/50 = 0.02 Hz
0.5
0.2
Spektrum
Frekvenční doménaČasová doména
čas (s) frekvence (Hz)
Jak se tvoří spektrum
amplituda
T=50 s
T=10 s
T=3 s
a=0.5
a=0.3
a=0.2
perioda T amplituda a frekvence f = 1/T
f = 1/3 = 0.33 Hz
f = 1/10 = 0.1 Hz
f = 1/50 = 0.02 Hz
0.5
0.2
0.3
Spektrum
Frekvenční doménaČasová doména
čas (s) frekvence (Hz)
Jak se tvoří spektrum
amplituda
čas (s) frekvence (Hz)
T=50 s
T=10 s
T=3 s
a=0.5
a=0.3
a=0.2
perioda T amplituda a frekvence f = 1/T
f = 1/3 = 0.33 Hz
f = 1/10 = 0.1 Hz
f = 1/50 = 0.02 Hz
0.5
0.2
0.3
+
+
=
+
+
=
0.5
0.2 0.3
0.330.02 0.1
f = 0,02 Hzf = 0,1 Hzf = 0,33 Hz
Spektrum
Frekvenční doménaČasová doména
Jak se tvoří spektrum
Variabilita krevního tlaku
Signál: 5 minutová časová řada systolických tlaků tep po tepu
Ludwig (1847),
Einbrodt (1860)Traube (1865), Hering (1869),
Mayer (1876)
nevidíme ve spektru
Frekvence (Hz)
0.50.40.30 0.1 0.2
0
0,04
0,08
0,12
SpektrumSBP(n.u.)
Variabilita srdeční frekvence
Signál: 5 minutová časová řada RR intervalů měřených tep po tepu
Frekvence (Hz)
čas
RR-interval(ms)
0.50.40.30 0.1 0.2
0
100
200
300
výkonRR(ms2)
Spektrum srdeční frekvence
a RR intervalů je téměř
identické. Z hlediska
spektrální analýzy (téměř)
nezáleží na použití signálu RR
intervalů nebo srdeční
frekvence.
Intermezzo: Podoba spekter
Amplitudové (absolutní)
spektrum
0.50.40.30.20 0.1
AmplitudaRR(ms)
frekvence (Hz)
0.50.40.30.20 0.1
VýkonRR(ms2)
frekvence (Hz)
0.50.40.30.20 0.1
AmplitudaRR(n.u.)
frekvence (Hz)
Výkonové
spektrum
Normalizované (relativní)
spektrum
Příklad: spektra RR intervalů
amplituda spektra by měla
odpovídat amplitudě
oscilace příslušné frekvence
= směrodatná odchylka
signálu
druhá mocnina
amplitudového spektra,
plocha pod křivkou =
rozptyl
plocha pod křivkou = 1,
znázorňuje relativní
zastoupení jednotlivých
frekvencí
400 20 0.25
Spektra RR intervalů a systolického tlaku
SystolickýtlakRRintervaly
0.50.40.30 0.1 0.2
0
0,04
0,08
0,12
0
0,0
0,2
SpektrumSBP(n.u.)SpektrumRR(n.u.)
frekvence (Hz)
Arteriální
krevní tlak
Celkový
periferní odpor
Srdeční
frekvence
Systolický
objem= * *
medulla
n. vagus
sympatické nervy
mícha
sensorická parasymp. vlákna
Baroreflex
Baroreflex
srdce
signál: srdeční frekvence
arterie
signál: krevní tlak
odporové arterie
signál: periferní rezistence CNS: vazomotorické
centrum
CNS: kardiomotorické
centrum
Příklad: baroreflex
periferní (cévní, sympatická) větev baroreflexu
srdeční (parasympatická) větev baroreflexu
Baroreflex
srdce
signál: srdeční frekvence
arterie
signál: krevní tlak
odporové arterie
signál: periferní rezistence CNS: vazomotorické
centrum
CNS: kardiomotorické
centrum
Příklad: baroreflex
Fyziologický význam – frekvenční pásma
vysokých frekvencí (HF)
Změny tlaku v hrudníku během
dýchání propagující se do
krevního tlaku
velmi nízkých
frekvencí (VLF)
nízkých
frekvencí (LF)
Pomalé hormonální změny, RAS,
termoregulace, kolísání cévního tonu…
Respirační sinusová arytmie
baroreflex
Pásmo:
baroreflex
SystolickýtlakSrdečnífrekvence
0.50.40.30 0.1 0.2
0
0,04
0,08
0,12
0
0,0
0,2
SpektrumSBP(n.u.)SpektrumRR(n.u.)
Zdroj variability: dýcháníZdroj
variability :
vysokých frekvencí (HF)
velmi nízkých
frekvencí (VLF)
nízkých
frekvencí (LF)
baroreflex
Pásmo:
baroreflex
SystolickýtlakSrdečnífrekvence
0.50.40.30 0.1 0.2
0
0,04
0,08
0,12
0
0,0
0,2
SpektrumSBP(n.u.)SpektrumRR(n.u.)
Respirační
sinusová arytmie
parasympathicus
Zpoždění < 1 s
Zpoždění > 6 s
Pomalé oscilace
Rychlé oscilace
vysokých frekvencí (HF)
velmi nízkých
frekvencí (VLF)
nízkých
frekvencí (LF)
baroreflex
Pásmo:
mechanický
přenos
SystolickýtlakSrdečnífrekvence
0.50.40.30 0.1 0.2
0
0,04
0,08
0,12
0
0,0
0,2
SpektrumSBP(n.u.)SpektrumRR(n.u.)
CNS (n. vagus)
parasympathicus
Zpoždění < 1 s
Zpoždění > 6 s
Pomalé oscilace
Rychlé oscilace
Změny
tlaku v
hrudníku
kolísání TPR
(sympatikus)
???
Signál krevního tlaku (270 s)
Čas (s)
Krevnítlak(mmHg)Krevnítlak(mmHg)
Sed, řízené dýchání
Stoj, řízené dýchání
Meyerovy vlny (10 s rytmus)
dýchání
sekvence STK, DTK a tepových intervalů
Čas (s)
TK
(mmHg)
Sed, řízené dýchání
Stoj, řízené dýchání
Tepové
intervaly
(ms)
TK
(mmHg)
Tepové
intervaly
(ms)
Spektra STK a tepových intervalů
STK
Sed, řízené dýchání
Stoj, řízené dýchání
0,1 Hz
sympatikus
frekvence dýchání
parasympatikus
TISTKTI
↓sympatikus, ↑parasympatikus
↑sympatikus, ↓parasympatikus
frekvence (Hz)
Koherence a BRS
frekvence (Hz)
Sed, řízené dýchání
Stoj, řízené dýchání
koherence
BRS
(ms/mmHg)
koherence
BRS
(ms/mmHg)
0,1 Hz
baroreflex
frekvence dýchání
Koherence: synchronizace mezi
signály (korelace pro každou
frekvenci)
Změny variability: ortostatická zátěž
http://jap.physiology.org/content
/jap/99/5/1728/F1.large.jpg
srdeční
frekvence
systolický tlak
leh
stoj
frekvence
↓HF-HR
↑LF-HR
↑LF-SBP
Ortostatická zátěž:
• Zvýšení aktivity sympatiku → zvýšení variability HR a SBP nízkých frekvencí
(LF)
• Snížení aktivity parasympatiku → pokles variability HR na dechových
frekvencích (HF)
HODNOCENÍ FUNKCE ANS
Sympato-vagální poměr: LF-HR/HF-HR
Změny variability srdeční frekvence (HRV)
Variabilita ve frekvenčním pásmu HF klesá při
jakékoliv stresové situaci (↑sympatikus)
• Fyziologické – sport, mentální stres
• Patologické – diabetes, srdeční selhání
• Transplantované srdce
• Jeden z prediktorů náhlé srdeční smrti
srdce
signál: RR intervaly
arterie
signál: systolický
tlak (SBP)
CNS:
kardiomotorické
centrum Aferentní
nervové dráhy
Eferentní
nervové
dráhy
RR → SBP
Baroreflexní směr přenosu variability
SBP → RR
Nebaroreflexní směr přenosu
variability
Hodnocení funkce srdeční větve baroreflexu
• SBP a RR se vzájemně ovlivňují prostřednictvím baroreflexu
→ funkci baroreflexu lze odhadnout na základě analýzy vzájemné
interakce obou signálů
• Základní (někteří klinici o něm slyšeli) parametr:
• citlivost baroreflexu (BRS, baroreflex sensitivity)
• Další parametry (často lepší, ale pro klinika moc matematiky)
• Koherence (spektrální)
• Efektivita baroreflexu (v časové oblasti)
• Symbolická analýza (nelineární metoda)
• Indexy kauzality (nelineární, podmíněná entropie)
• Kauzální koherence (spektrální)
• Vyhodnocení zpoždění mezi RR a SBP
• ….atd. (ala matematici se nudili)
Hodnocení funkce srdeční větve baroreflexu
Citlivost baroreflexu (BRS)
BRS: změna délky srdečního
cyklu vyvolaná změnou SBP o
1 mmHg [ms/mmHg]
BRSf: změna srdeční
frekvence vyvolaná změnou
SBP o 1 mmHg [mHz/mmHg]
SBP
[mmHg]
RR
[ms]
700
800
900
110
120
130
20 40 60 80 100 120 s
RR interval
BRS:
sklon
regresní
přímky
RR
SBP
R
EKG
HR
BRSf:
sklon
regresní
přímky
SBP
SPB
krevní
tlak DBP
Vyšetření funkce
srdeční větvě
baroreflexu na základě
vztahu SBP a srdeční
frekvence (intervalů)
Laboratorní metody:
- aplikace phenylephrinu (standardní)
- neck suction
- Valsalvův manévr
Spontánní metody:
v časové doméně: sekvenční analýza
ve spektrální doméně: vzájemná spektrální
analýza, -index
Citlivost baroreflexu - výpočet
Citlivost baroreflexu – metoda neck suction
Furlan R et al. Circulation 2003;108:717-723
Stimulace karotických baroreceptorů přetlakem nebo pod tlakem se
současným záznamem RR
Valsalvův manévr
IV fáze manévru :
uvolnění nitrohrudního tlaku → zvýšení žilního návratu
→zvýšení krevního tlaku → (baroreflex) → prodlužování RR
Sekvenční metoda v časové doméně
Hledání sekvencí vzestupu SBP následovaných prodlužováním RR a
výpočet jejich průměrného sklonu
RR
[ms]
SBP
[mmHg]
SrdečnífrekvenceSystolickýtlak
0.50.40.30 0.1 0.2
0
0,04
0,08
0,12
0
0,0
0,2
SpektrumSBPSpektrumRRSpektrální metoda výpočtu
BRS: Změna RR vyvolaná změnou STK o 1 mmHg [ms/mmHg]
• Změna RR – amplituda RR ve spektru RR
• Změna SBP – amplituda SBP ve spektru SBP
• → stačí podělit spektra → alfa index
• Problém – ne každá oscilace v RR má původ ve změnách SBP (zdrojem často není
baroreflex)
𝑎𝑙𝑓𝑎 𝑖𝑛𝑑𝑒𝑥 =
𝑠𝑝𝑒𝑘𝑡𝑟𝑢𝑚 𝑅𝑅
𝑠𝑝𝑒𝑘𝑡𝑟𝑢𝑚 𝑆𝐵𝑃
Spektrální metoda výpočtu
krosspektrum (vzájemné spektrum) RR a SBP:
• Spektrum obsahující jen ty frekvence, které se vyskytují v obou
signálech RR a SBP současně
• Výhoda – lze vybírat frekvenční pásmo
0.50.40.30 0.1 0.2
spektrumSBPkros-spektrumSBPxRR
𝒈𝒂𝒊𝒏 =
𝒌𝒓𝒐𝒔𝒔 − 𝒔𝒑𝒆𝒌𝒕𝒓𝒖𝒎 𝑹𝑹 𝒙 𝑺𝑩𝑷
𝒔𝒑𝒆𝒌𝒕𝒓𝒖𝒎 𝑺𝑩𝑷
LF
BRS
0.50.40.30 0.1 0.2
0
4
8
12
Gain(ms/mmHg)
Citlivost baroreflexu – jiné znázornění
Krevní tlak Srdeční frekvence
gain (BRS)
baroreflex
Citlivost baroreflexu – fyziologický význam
• cíl baroreflexu – regulace změn BP prostřednictvím změn RR a TPR
• srdeční větev baroreflexu je zprostředkována vagem
→ BRS je vyšší při vyšší aktivitě vagu a snížená pří vyšším aktivitě
sympatiku
→ BRS je snížená ve stresových stavech fyziologických i patologických
→ BRS je závislá na délce RR intervalu – kratší RR – nižší BRS
• dlouhodobě snížená BRS je odrazem poruchy regulace krevního tlaku –
představuje zvýšené kardiovaskulární riziko
normální
BRS
RR
STK
RR
STK
snížená
BRS
Příčiny snížené BRS
• Fyziologicky
• psychický stres – zvýšená sympatická
aktivita
• fyzická zátěž – zvýšená sympatická
aktivita
• Ve vyšším věku
• Patologicky
• hypertenze – snížená citlivost
baroreceptorů (ateroskleróza, ztuhlá
stěna arterií)
• diabetes – diagnostika neuropatie
(porucha ANS)
• Chronická deprese (neurogenní)
• srdeční selhání – srdce jako orgán
neodpovídá
• Transplantované srdce - denervace
• infarkt myokardu – srdce jako orgán
neodpovídá
Spektrální metoda výpočtu - koherence
Koherence (analogie korelace)
• popisuje jakousi míru synchronycity mezi signály
• koherence = 1 → oba signály obsahují totožnou oscilaci na dané
frekvenci (jsou na dané frekvenci plně synchronizované)
• koherence = 0 → signály spolu nemají žádný vztah
LF
koherence
0.50.40.30 0.1 0.2
0
0,5
1
Koherence(f)
𝒈𝒂𝒊𝒏 =
𝒌𝒓𝒐𝒔𝒔 − 𝒔𝒑𝒆𝒌𝒕𝒓𝒖𝒎 𝑹𝑹 𝒙 𝑺𝑩𝑷
𝒔𝒑𝒆𝒌𝒕𝒓𝒖𝒎 𝑺𝑩𝑷
= 𝒂𝒍𝒇𝒂 𝒊𝒏𝒅𝒆𝒙 ∙ 𝒌𝒐𝒉𝒆𝒓𝒆𝒏𝒄𝒆
Koherence - fyziologický význam
Snížená koherence je znakem poruchy funkce baroreflexu – nervové
dráhy nepřenáší informaci z SBP do RR
• Koherence se zvyšuje během ortostatické zátěže, kdy baroreflex
aktivní (Snížená koherence během ortostatické zátěže předchází
synkopě)
• Dostatečná koherence je podmínkou validity BRS
• Je citlivá na poruchu regulace tam, kde BRS není (není tak závislá
na RR intervalu jako BRS)
• Snížená koherence je znakem
baroreflexní desynchronizace,
rozpojení regulační smyčky
LF
koherence
0.50.40.30 0.1 0.2
0
0,5
1
Koherence(f)
Koherence během ortostatické zátěže
Krevní tlak
Srdeční
frekvence
baroreflex
šum
šum
Krevní tlak Srdeční
frekvencebaroreflex
KlidovépodmínkyOrtostatickázátěž
Variabilita srdeční frekvence je vysoká,
ale jen málo z variability je dáno
baroreflexem – nízký přenos informace
baroreflexem - nízká koherence
Variabilita srdeční frekvence je nízká, ale z většiny dána baroreflexem
– zvýšený přenos informace baroreflexem - vysoká koherence
(„baroreflex musí pracovat a srdce nemá čas na hlouposti, tzn. šum“)
Nevýhody všech těchto metod
• Rytmus musí být sinusový, bez extrasystol (což je u starších
problém)
• Záznam musí být dostatečně dlouhý (beat-to-beat signál alespoň
5 minut dlouhý)
• V případě analýzy funkce baroreflexu je hodnocena jen srdeční
větev, chybí informace o variabilitě periferní rezistence
• Zanedbání kauzality baroreflexního a nebaroreflexního přenosu
variability
• Stacionarita signálu
(1) Co si pamatovat?
• Variabilita oběhových rytmů podává informaci o regulaci
kardiovaskulárního systému
• Hodnocené parametry (časové řady):
• Nejčastěji hodnocený: beat-to-beat srdeční frekvence (nebo
RR intervaly) – snadné měření (EKG)
• Druhý často hodnocený: sekvence systolického tlaku (lehce
těžší měření, Peňázova metoda)
• Hlavní metody hodnocení variability jednoho signálu
• Variace na směrodatné odchylky (někdy se v klinice i používají a
některé přístroje je mají implementované)
• Spektrální analýza
• Hlavní metody hodnocení vztahu dvou signálů
• Citlivost baroreflexu (definice: změna RR vyvolaná změnou
SBP o 1 mmHg)
• variabilita srdeční frekvence (HRV) – hodnocení ANS
• Vysoká – dobrá regulace KVS
• Nízká – zvýšené kardiovaskulární riziko
• Variabilita krevního tlaku
• Nízká – dobrá regulace KVS
• Vysoká – zvýšené kardiovaskulární riziko
• Citlivost baroreflexu (BRS)
• Dostatečná (> 4 mmHg) – baroreflexní regulace asi OK
• Snížená (< 3 mmHg) – zvýšené kardiovaskulární riziko
• u hypertenze, srdečního selhání, diabetu, ve stresu
• Prediktory náhlé srdeční smrti: téměř nulové hodnoty HRV a BRS
• Spektra RR a SBP
• Frekvenční pásma (VLF, LF a HF), co znamenají
• HF (0.15-0,5Hz): parasympatikus, dýchání
• LF (kolem 0,1 Hz): sympatikus/paras., baroreflex
• VLF (menší než 0,03): pomalé KVS změny (hormony, TPR, …)
(2) Co si pamatovat?
Kdo pochopil přednášku,
zvedne ruku