Fréquence respiratoire

Autres noms : fréquence de respiration, respiration dérivée de l’ECG, EDR

Nombre de respirations par minute. Elle fait varier la VFC à elle seule : une respiration plus lente et plus profonde accroît l’oscillation d’un battement à l’autre, et sous environ 9 respirations par minute, celle-ci passe de la bande HF à la bande LF.

Chaque respiration influence le cœur : plus rapide à l’inspiration, plus lent à l’expiration. C’est l’ arythmie sinusale respiratoire Arythmie sinusale respiratoire Accélération normale de la fréquence cardiaque à l’inspiration et ralentissement à l’expiration. Commandée par le nerf vague, elle représente une grande part de la VFC au repos. En savoir plus sur Arythmie sinusale respiratoire (ASR), et la façon dont vous respirez en change l’ampleur.

Pourquoi c’est important pour la variabilité de la fréquence cardiaque (VFC).

  • La fréquence et l’amplitude changent le chiffre. Quigley et ses collègues (2024) notent que l’oscillation due à la respiration augmente quand la respiration ralentit et quand chaque respiration devient plus profonde, que le changement soit naturel ou imposé. Une respiration lente et profonde peut faire monter le RMSSD RMSSD Racine carrée de la moyenne des carrés des différences successives : mesure de VFC calculée à partir de l’écart entre chaque intervalle entre battements et le suivant, en millisecondes. Elle reflète surtout l’activité vagale. En savoir plus sur RMSSD sans aucun changement du tonus vagal Tonus vagal L’influence continue du nerf vague sur le cœur, qu’il ralentit. On l’estime en général à partir de mesures de VFC comme le RMSSD et la puissance HF. En savoir plus sur Tonus vagal .
  • La bande HF Puissance HF La variance des intervalles entre battements dans la bande de 0,15 à 0,40 Hz (en ms²), celle de la respiration normale. Elle reflète surtout l’activité vagale quand on respire de 9 à 24 fois par minute. En savoir plus sur Puissance HF suppose une respiration normale. Laborde, Mosley et Thayer (2017) indiquent que la bande HF couvre une respiration allant de 9 respirations par minute (0,15 Hz) à 24 par minute (0,40 Hz). Si Indice de stress de Baevsky Un nombre sans unité tiré de l’histogramme des intervalles entre battements. Il monte quand le rythme devient plus stable et moins variable, ce que Baevsky interprétait comme une régulation de l’organisme sous tension. En savoir plus sur Indice de stress de Baevsky vous respirez plus lentement, le pic respiratoire passe dans la bande LF Puissance LF Variance des intervalles entre battements dans la bande de 0,04 à 0,15 Hz, en ms² : des rythmes qui se répètent toutes les 7 à 25 secondes. Autrefois interprétée comme un reflet de l’activité sympathique, une lecture aujourd’hui contestée. En savoir plus sur Puissance LF (basses fréquences) : la puissance HF baisse et le rapport LF/HF Rapport LF/HF Puissance LF divisée par la puissance HF, sans unité. Proposé comme indicateur de l’équilibre entre les systèmes sympathique et parasympathique, il ne permet pas, selon la recherche, de le mesurer de façon fiable. En savoir plus sur Rapport LF/HF monte. Quigley et ses collègues utilisent une bande qui commence à 0,12 Hz (environ 7 respirations par minute) et disent la même chose : une respiration hors de la bande fait baisser la puissance HF.
  • Le RMSSD est moins touché. Laborde et ses collègues préfèrent le RMSSD pour cette raison, et conseillent de mesurer la respiration plutôt que de la forcer.

Retrouver la respiration à partir des battements. Comme la respiration laisse une trace sur les intervalles entre battements et sur la forme de l’ ECG ECG Un enregistrement de l’activité électrique du cœur, réalisé avec des électrodes posées sur la peau. Les intervalles RR obtenus par ECG sont la méthode de référence pour mesurer la VFC. En savoir plus sur ECG , un logiciel peut l’estimer sans capteur de respiration. Cela s’appelle la respiration dérivée de l’ECG (EDR), et c’est un moyen pour un appareil sans capteur respiratoire d’afficher une fréquence respiratoire. Lipponen et Tarvainen (2022) ont testé deux méthodes de ce type dans Kubios sur 262 enregistrements au repos et 123 pendant l’exercice : utiliser à la fois la forme de l’ECG et les intervalles donnait de meilleurs résultats que les intervalles seuls, avec une dispersion moyenne de l’erreur d’environ 4 respirations par minute.

Déplacez le curseur ci-dessous de 15 à 7 respirations par minute et regardez le pic respiratoire franchir la ligne de 0,15 Hz.

Où se place la respiration dans le spectre

Un modèle pédagogique, pas un enregistrement

Pic respiratoire
0,25 Hz
Puissance HF
635 ms²
Puissance LF
120 ms²
LF/HF
0,19
HF, normalisée
84 n.u.

À 15 respirations par minute, le pic respiratoire se situe à 0,25 Hz, dans la bande HF. La puissance HF est de 635 ms² et le rapport LF/HF de 0,19.

Le curseur fonctionne lorsque JavaScript est activé.

Le spectre de VFC de cinq minutes simulées, avec une respiration à la fréquence réglée par le curseur. Le pic respiratoire se situe à la fréquence respiratoire : au-delà de 9 respirations par minute, il est dans la bande HF ; en dessous, il franchit la ligne de 0,15 Hz pour entrer dans la LF, si bien que la HF baisse et que le rapport LF/HF monte sans aucun changement dans le système nerveux du modèle.

Un spectre rempli de 0 à 0,5 Hz avec les bandes VLF, LF et HF ombrées et une ligne verticale à 0,15 Hz. À 15 respirations par minute, le pic le plus haut est à 0,25 Hz, dans la HF, avec un pic plus petit à 0,1 Hz dû au rythme de la pression artérielle. Si l’on descend à 6 respirations par minute, le pic respiratoire se déplace à 0,1 Hz, fusionne avec le pic de pression artérielle et domine tout le reste, alors que la bande HF se vide. Des indicateurs donnent la fréquence du pic, la puissance LF et HF, le rapport LF/HF et la HF en unités normalisées.

La leçon VFC, stress et respiration met cela en pratique.

Sources

  1. Heart rate variability and cardiac vagal tone in psychophysiological research: recommendations for experiment planning, data analysis, and data reporting Frontiers in Psychology, 2017
  2. Publication guidelines for human heart rate and heart rate variability studies in psychophysiology—Part 1: Physiological underpinnings and foundations of measurement Psychophysiology, 2024
  3. Accuracy of Kubios HRV software respiratory rate estimation algorithms Computing in Cardiology, 2022

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