ULF-Leistung

Die ULF-Leistung ist der Anteil der Varianz der Herzschlagintervalle bei Frequenzen unterhalb von 0,003 Hz, in ms²: alles, was langsamer schwankt als etwa einmal alle 5 Minuten.

Warum es diese Messgröße gibt

Ein Spektrum über einen ganzen Tag enthält Rhythmen, die keine 5-Minuten-Aufzeichnung erfassen kann: das Steigen und Fallen der Herzfrequenz zwischen Wachsein und Schlaf, die Phasen von Aktivität und Ruhe, Mahlzeiten und Hormone. Die 24-Stunden-Tabelle der Task Force von 1996 gibt diesem langsamsten Band einen eigenen Namen. In der Studie der Arbeitsgruppe um Bigger von 1992 mit 715 Menschen nach einem Herzinfarkt war die ULF der stärkste einzelne spektrale Prädiktor für die Sterblichkeit in den folgenden vier Jahren, vor VLF VLF VLF-Leistung Die Varianz der Herzschlagabstände im Band von 0,003 bis 0,04 Hz, in ms²: Rhythmen, die sich alle 25 Sekunden bis 5 Minuten wiederholen. Nötig sind mindestens 5 Minuten Aufzeichnung; am besten beurteilt man sie über 24 Stunden. Mehr zu VLF-Leistung , LF LF LF-Leistung Varianz der Herzschlagabstände im Band 0,04 bis 0,15 Hz, in ms²: Rhythmen, die sich alle 7 bis 25 Sekunden wiederholen. Früher als Sympathikus-Maß gedeutet, heute umstritten. Mehr zu LF-Leistung und HF HF HF-Leistung Die Varianz der Herzschlagabstände im Frequenzband von 0,15 bis 0,40 Hz, in ms²: dem Bereich der normalen Atmung. Bei einer Atmung von 9 bis 24 Atemzügen pro Minute spiegelt sie vor allem die Vagusaktivität wider. Mehr zu HF-Leistung . Shaffer und Ginsberg nennen den zirkadianen Rhythmus als wahrscheinlich wichtigste Ursache; Körperkerntemperatur, Stoffwechsel und das Renin-Angiotensin-System tragen möglicherweise dazu bei. Ob auch die beiden Äste des autonomen Nervensystems etwas beisteuern, ist umstritten.

Die Formel

$$\mathrm{ULF} = \int_{0}^{0.003} P(f)\,\mathrm{d}f$$

Man summiert die spektrale Leistungsdichte $P(f)$, in ms² pro Hz, über alle Frequenzen $f$ unterhalb von 0,003 Hz. Die schnellste Welle, die das Band enthält, dauert etwa 5,6 Minuten; um etwas innerhalb des Bands aufzulösen, muss eine Aufzeichnung um ein Vielfaches länger sein, weshalb die Task Force die ULF den 24-Stunden-Messungen vorbehält.

Rechenbeispiel

Den Rhythmus zerlegen

Fünf Minuten der Beispielaufzeichnung

Leistung bei jeder Frequenz, Hz Atmung

VLFLFHF

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

ULF

braucht 24 h

VLF

3 ms²

LF

120 ms²

HF

635 ms²

Gesamt

758 ms²

LF (n.u.)

15,9

HF (n.u.)

84,1

LF/HF

0,19

Peakfrequenz

0,250 Hz, HF

In Ruhe, 15 Atemzüge pro Minute (0,250 Hz), 5 Minuten, Welch-Verfahren nach der Trendbereinigung. Der Atemgipfel liegt bei 0,250 Hz im HF-Band, mit der Blutdruckwelle bei etwa 0,1 Hz als kleinerem LF-Peak. LF/HF beträgt 0,19.

In Ruhe Unter Stress Mit Drift Extrasystolen

Atemfrequenz 15 Atemzüge pro Minute Aufzeichnungsdauer 5 Minuten

Welch (FFT) Lomb–Scargle

Zuerst trendbereinigen (Smoothness Priors, λ = 500)

Die Bedienelemente funktionieren, wenn JavaScript aktiviert ist.

Ein Liniendiagramm der Leistung über der Frequenz von 0 bis 0,5 Hz, mit den schattierten Bändern VLF (0,003–0,04 Hz), LF (0,04–0,15 Hz) und HF (0,15–0,4 Hz) und einer Markierung bei der Atemfrequenz. Anzeigen nennen ULF, VLF, LF, HF und Gesamtleistung in ms², LF und HF in normierten Einheiten, das LF/HF-Verhältnis und die Peakfrequenz. Danach folgt ein Satz, der erklärt, was sich geändert hat. Bedienelemente: ein Regler für die Atemfrequenz von 5 bis 20 Atemzügen pro Minute, ein Regler für die Aufzeichnungsdauer, ein Kontrollkästchen für die Trendbereinigung, Schaltflächen für Welch oder Lomb–Scargle und vier Schaltflächen für eine Aufzeichnung in Ruhe, unter Stress, mit Drift oder mit Extrasystolen.

Das interaktive Diagramm arbeitet mit 5 Minuten der Beispielaufzeichnung. Seine ULF-Anzeige lautet daher „needs 24 h“: In einem 5-Minuten-Spektrum gibt es keinen einzigen Frequenzwert unterhalb von 0,003 Hz, und alles, was langsamer ist als die Aufzeichnung, wird vor der Transformation als Trend entfernt. Die längste Aufzeichnung, die das interaktive Diagramm anbietet, ist immer noch hundertmal zu kurz. Über 24 Stunden verfolgt der SDANN SDANN SDANN Die Standardabweichung des mittleren NN-Intervalls jedes 5-Minuten-Abschnitts einer 24-Stunden-Messung, in Millisekunden. Sie misst die langsamen Veränderungen über einen Tag und blendet alles Schnellere aus. Mehr zu SDANN , die Standardabweichung der 5-Minuten-Mittelwerte, dieselben langsamen Veränderungen und ist weit einfacher zu berechnen.

Was sie verändert

Die Form Ihres Tages: wie stark sich die Herzfrequenz zwischen Schlaf und Wachsein, zwischen Schreibtisch und Spaziergang unterscheidet. Schichtarbeit, eine schlaflose Nacht oder ein Tag im Bett verändern sie, die atembedingten Schwankungen von Schlag zu Schlag dagegen nicht.

Wann sie in die Irre führt

Immer wenn ein Programm für eine kurze Aufzeichnung einen ULF-Wert ausgibt: Dieser Wert zeigt den Trend, keinen Rhythmus. Und wie jede 24-Stunden-Messgröße hängt sie davon ab, was Sie an dem Tag getan haben; ein einzelner Tag lässt sich daher weder mit dem einer anderen Person noch mit einem Tag von Ihnen vergleichen, den Sie anders verbracht haben.

Wo sie Ihnen begegnet

Die 24-Stunden-Tabelle der Task Force führt die ULF auf. Die Kurzzeitanalyse von Kubios HRV hört bei der VLF auf; Holter-Software und Forschungsarbeiten zu 24-Stunden-Messungen geben sie an, oft als Logarithmus. Wearables zeigen sie nicht.