SD1 et SD2

Le SD1 et le SD2 sont les deux écarts types d’un diagramme de Poincaré diagramme de Poincaré Diagramme de Poincaré Nuage de points où chaque intervalle entre battements est placé en fonction du suivant, en millisecondes sur les deux axes. La forme du nuage montre d’un coup d’œil la variabilité à court terme et la variabilité globale. En savoir plus sur Diagramme de Poincaré , en millisecondes : le SD1 perpendiculairement à la ligne d’identité, le SD2 le long de celle-ci.

Pourquoi cette mesure existe

Un diagramme de Poincaré représente chaque intervalle en fonction du suivant, et le nuage de points a une forme : une largeur et une longueur le long de la diagonale. Brennan, Palaniswami et Kamen ont ajusté une ellipse à ce nuage et se sont demandé, en 2001, si 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 ses deux axes apportaient une information que les mesures du domaine temporel ne donnaient pas. Ce n’était pas le cas : $\mathrm{SD1}^2 = \tfrac{1}{2}\mathrm{SDSD}^2$ et $\mathrm{SD2}^2 = 2\,\mathrm{SDNN}^2 - \tfrac{1}{2}\mathrm{SDSD}^2$, si bien que ce sont toutes deux des mesures linéaires déguisées. Ciccone et ses collègues l’ont rappelé en 2017 à propos du couple de mesures que tout le monde publie : le RMSSD 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 et le SD1 sont une seule et même mesure, et un article qui présente les deux comme des résultats distincts a compté un même résultat deux fois. Le SD2 est une valeur distincte, corrélée à la puissance LF puissance 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 à la sensibilité du baroréflexe sensibilité du baroréflexe Baroréflexe Réflexe qui stabilise la pression artérielle d’un battement à l’autre en modifiant la fréquence cardiaque. Son délai de réaction fait monter et descendre la fréquence cardiaque environ toutes les 10 secondes : c’est le rythme à 0,1 Hz de la puissance LF. En savoir plus sur Baroréflexe .

La formule

$$\mathrm{SD1} = \frac{\mathrm{RMSSD}}{\sqrt{2}},\qquad \mathrm{SD2} = \sqrt{2\,\mathrm{SDNN}^2-\mathrm{SD1}^2}$$

Divisez le RMSSD par la racine carrée de deux pour obtenir le SD1. Doublez le carré du SDNN SDNN SDNN Écart type de tous les intervalles NN d’un enregistrement, en millisecondes. Il mesure la variabilité globale, et sa valeur dépend fortement de la durée de l’enregistrement. En savoir plus sur SDNN , soustrayez le carré du SD1 et prenez la racine carrée pour obtenir le SD2. La première égalité est exacte quand la moyenne des différences successives est nulle, ce qui est presque le cas dans tout enregistrement au repos ; le SD2/SD1, ou son inverse, est parfois présenté comme un rapport de forme.

Exemple détaillé

SD2 pas à pas

Dix battements, tous les chiffres affichés

Les dix intervalles, en ms (de 300 à 2 000)

Battement 1 Battement 2 Battement 3 Battement 4 Battement 5 Battement 6 Battement 7 Battement 8 Battement 9 Battement 10

Pour ces 10 intervalles : SD2 = 34,7 ms.

Étape 4 sur 4

Retour Reprendre à l’étape 1

1. Étape 1 sur 4 Partir des intervalles

   Battement 1	880 ms
   Battement 2	826 ms
   Battement 3	812 ms
   Battement 4	823 ms
   Battement 5	848 ms
   Battement 6	877 ms
   Battement 7	880 ms
   Battement 8	866 ms
   Battement 9	828 ms
   Battement 10	815 ms

   10 intervalles entre 11 battements, en millisecondes.

2. Étape 2 sur 4 Calculer le SDNN et le SD1 (détaillés sur leurs pages)

   SDNN	28,0 ms
   RMSSD	26,9 ms
   SD1 = RMSSD ÷ √2	19,0 ms

3. Étape 3 sur 4 Doubler le carré du SDNN et soustraire le carré du SD1

   2 × 28,0²	1565,4
   19,0²	362,1
   Différence	1203,4

4. Étape 4 sur 4 Prendre la racine carrée

   √1203,4	34,7 ms

   Le SD2 est la longueur du nuage de Poincaré le long de sa diagonale : les oscillations plus lentes.

   SD2 34,7 ms

Avec JavaScript, les étapes s’affichent une à une et les battements peuvent être modifiés.

Une ligne de dix intervalles cardiaques modifiables, en millisecondes, puis les étapes numérotées du calcul (SD2) : Partir des intervalles; Calculer le SDNN et le SD1 (détaillés sur leurs pages); Doubler le carré du SDNN et soustraire le carré du SD1; Prendre la racine carrée. La dernière étape donne : SD2 34,7 ms. Les boutons Retour et Suivant permettent de passer d’une étape à l’autre.

Les dix battements de l’enregistrement d’exemple donnent RMSSD = 26,9 ms, donc SD1 = 26,9 ÷ 1,414 = 19,0 ms, et SD2 = 34,7 ms. Sur l’enregistrement de cinq minutes ci-dessous, le nuage mesure 33,1 ms de long et 23,6 ms de large. Appuyez sur « Ajouter un battement ectopique battement ectopique Battement ectopique Battement qui naît hors du stimulateur naturel du cœur et arrive en général trop tôt. Ces battements sont courants, mais ils faussent la VFC s’ils ne sont pas retirés ou corrigés. En savoir plus sur Battement ectopique  » : un seul battement prématuré projette deux points loin de la diagonale et le SD1 bondit de 23,6 à 39,8 ms, tandis que le SD2 passe de 33,1 à 37,1 ms.

Chaque battement face au suivant

Cinq minutes de l’enregistrement d’exemple

SD1 (en travers)

23,6 ms

SD2 (en long)

33,1 ms

SD1/SD2

0,71

RMSSD

33,4 ms

SDNN

28,7 ms

La longueur du nuage vaut 1,4 fois sa largeur : SD1 de 23,6 ms en travers de la diagonale (variation rapide), SD2 de 33,1 ms le long de celle-ci (variations lentes et rapides ensemble).

Oscillation d’un battement à l’autre (respiration) 35 ms Oscillations lentes (pression artérielle, dérive) 25 ms

Ajouter un battement ectopique

Les curseurs et le bouton fonctionnent lorsque JavaScript est activé.

Un nuage de points carré avec l’intervalle précédent en abscisse et l’intervalle suivant en ordonnée, tous deux en millisecondes avec un zoom sur le nuage, la droite d’identité en diagonale et une ellipse inclinée le long de celle-ci. Des indicateurs donnent le SD1, le SD2, leur rapport, le RMSSD et le SDNN, suivis d’une phrase qui explique la forme. Deux curseurs règlent l’amplitude de l’oscillation d’un battement à l’autre et celle des oscillations lentes ; un bouton ajoute un battement prématuré, et les indicateurs affichent alors aussi le SD1 et le SD2 d’avant.

Ce qui les fait varier

Le SD1 varie avec tout ce qui fait varier le RMSSD : la respiration, l’ activité vagale activité vagale 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 fréquence cardiaque, la posture, le sommeil, l’alcool, la maladie. Le SD2 intègre aussi les oscillations lentes : une fréquence cardiaque qui dérive ou un enregistrement long allongent donc le nuage sans l’élargir.

Quand ils induisent en erreur

Quand on lit le SD1 comme une information nouvelle à côté du RMSSD, ou le SD1/SD2 comme un « équilibre autonome » : Shaffer et Ginsberg n’admettent cette lecture que pour des enregistrements longs avec activation sympathique sympathique Système nerveux sympathique La branche « combat ou fuite » du système nerveux autonome. Elle accélère le cœur et le fait battre plus fort, mais agit trop lentement pour piloter la VFC d’un battement à l’autre. En savoir plus sur Système nerveux sympathique . Un seul battement ectopique gonfle le SD1 bien plus que n’importe quel phénomène physiologique. Le SD2 dépend de la durée de l’enregistrement, comme le SDNN.

Où les voir

Kubios HRV affiche le SD1 et le SD2 en ms ainsi que le rapport SD2/SD1 ; certaines applications montrent plutôt le SD1/SD2, il faut donc vérifier dans quel sens le rapport est exprimé. Multipliez le SD1 par environ 1,41 avant de le comparer à une valeur de RMSSD. La leçon RMSSD, SDNN et lnRMSSD : définitions et explications présente les mesures dont ils sont issus.