Puissance ULF : définition

La puissance ULF est la quantité de variance des intervalles entre battements aux fréquences inférieures à 0,003 Hz, en ms² : tout ce qui oscille plus lentement qu’un cycle toutes les 5 minutes environ.

Pourquoi cette mesure existe

Le spectre d’une journée entière contient des rythmes qu’aucun enregistrement de 5 minutes ne peut saisir : la montée et la baisse de la fréquence cardiaque entre l’éveil et le sommeil, les heures d’activité et de repos, les repas et les hormones. Le tableau sur 24 heures de la Task Force de 1996 (Société européenne de cardiologie et Société nord-américaine de stimulation et d’électrophysiologie) donne un nom à part à cette bande, la plus lente. Dans l’étude menée en 1992 par Bigger et ses collègues auprès de 715 personnes ayant eu un infarctus, l’ULF était, parmi les mesures spectrales, le meilleur prédicteur du décès à quatre ans, devant le VLF Puissance VLF Variance des intervalles entre battements dans la bande de 0,003 à 0,04 Hz, en ms² : des rythmes dont la période va de 25 secondes à 5 minutes. Elle demande au moins 5 minutes d’enregistrement et se lit mieux sur 24 heures. En savoir plus sur Puissance VLF , le 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) et le 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 . Shaffer et Ginsberg désignent le rythme circadien Rythme circadien L’horloge biologique de 24 heures. La fréquence cardiaque est plus basse et la VFC d’origine vagale plus haute la nuit que le jour : seules des mesures prises à la même heure sont comparables. En savoir plus sur Rythme circadien comme le principal moteur probable, la température centrale, le métabolisme et le système rénine-angiotensine y contribuant peut-être ; une contribution des deux branches du système nerveux autonome Système nerveux autonome La partie du système nerveux qui régit le corps sans contrôle conscient, dont la fréquence cardiaque. La VFC reflète surtout la façon dont il ajuste le cœur d’un instant à l’autre. En savoir plus sur Système nerveux autonome reste discutée.

La formule

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

Additionnez la densité spectrale de puissance $P(f)$ , en ms² par Hz, sur toutes les fréquences $f$ inférieures à 0,003 Hz. L’oscillation la plus rapide de la bande a une période d’environ 5,6 minutes ; pour distinguer quoi que ce soit à l’intérieur de la bande, un enregistrement doit être de nombreuses fois plus long, ce qui explique que la Task Force réserve l’ULF aux enregistrements sur 24 heures.

Exemple de calcul

Décomposer le rythme

Cinq minutes de l’enregistrement d’exemple

ULF: nécessite 24 h
VLF: 3 ms²
LF: 120 ms²
HF: 635 ms²
Totale: 758 ms²
LF (n.u.): 15,9
HF (n.u.): 84,1
LF/HF: 0,19
Pic: 0,250 Hz, HF

Au repos, 15 respirations par minute (0,250 Hz), 5 minutes, méthode de Welch après suppression de la tendance. Le pic respiratoire se situe à 0,250 Hz, dans la bande HF, avec l’onde de pression artérielle d’environ 0,1 Hz comme pic LF plus petit. Le rapport LF/HF est de 0,19.

Fréquence respiratoire 15 respirations par minute Durée d’enregistrement 5 minutes

Supprimer d’abord la tendance (smoothness priors, λ = 500)

Les commandes fonctionnent lorsque JavaScript est activé.

Le spectre de puissance de cinq minutes de l’enregistrement d’exemple : la part de la variation qui se produit à chaque vitesse, avec les bandes de la Task Force ombrées. Le grand pic est la respiration. Ralentissez la respiration en dessous de 9 respirations par minute et regardez le pic passer de la bande HF à la bande LF ; sur l’enregistrement « Avec dérive », désactivez la suppression de la tendance et regardez la bande VLF se remplir.

Le graphique interactif travaille sur 5 minutes de l’enregistrement d’exemple, de sorte que son affichage de l’ULF indique « needs 24 h » : un spectre de 5 minutes ne contient aucun point de fréquence inférieur à 0,003 Hz, et tout ce qui est plus lent que l’enregistrement est retiré en tant que tendance avant la transformée. L’enregistrement le plus long que propose le graphique reste cent fois trop court. Sur 24 heures, le SDANN SDANN Écart type de l’intervalle NN moyen de chaque segment de 5 minutes d’un enregistrement de 24 heures, en millisecondes. Il mesure les changements lents au fil de la journée et ignore tout ce qui est plus rapide. En savoir plus sur SDANN , l’écart type des moyennes sur 5 minutes, suit les mêmes changements lents et est bien plus simple à calculer.

Ce qui la fait varier

Le déroulement de votre journée : l’écart de fréquence cardiaque entre le sommeil et l’éveil, entre le travail de bureau et la marche. Le travail posté, une nuit blanche ou une journée au lit la modifient ; les oscillations de la respiration d’un battement à l’autre, non.

Quand elle induit en erreur

Chaque fois qu’un programme affiche une valeur d’ULF pour un enregistrement court : il s’agit de la tendance, pas d’un rythme. Et comme toute mesure sur 24 heures, elle dépend de ce que vous avez fait ce jour-là : on ne peut donc pas comparer une seule journée à celle d’une autre personne, ni à une autre de vos journées, passée autrement.

Où vous la verrez

Le tableau sur 24 heures de la Task Force fait figurer l’ULF. L’analyse à court terme de Kubios HRV s’arrête au VLF ; les logiciels de Holter et les articles de recherche sur des enregistrements sur 24 heures l’indiquent, souvent en logarithme. Les montres et les bagues connectées ne l’affichent pas.