Potenza LF

La potenza LF (bassa frequenza) è la quantità di varianza degli intervalli tra i battiti che cade tra 0,04 e 0,15 Hz, in ms²: le onde lente, che si si Indice di stress di Baevsky Un valore senza unità di misura, ricavato dall'istogramma degli intervalli tra i battiti. Sale quando il ritmo diventa più regolare e meno variabile, cosa che Baevsky leggeva come tensione nella regolazione dell'organismo. Approfondisci: Indice di stress di Baevsky ripetono con un periodo all’incirca da 7 a 25 secondi.

Perché esiste questa misura

L’analisi in frequenza scompone le salite e le discese degli intervalli in ritmi di velocità diverse, un po’ come si separano bassi e acuti in un brano musicale. Nel 1996 il gruppo di lavoro (Task Force) della Società Europea di Cardiologia e della North American Society of Pacing and Electrophysiology fissò quattro bande. La banda a bassa frequenza (LF) doveva catturare l’onda di circa 0,1 Hz della frequenza cardiaca che segue le onde della pressione arteriosa dello stesso periodo, e per anni è stata letta come un indicatore dell’ attività simpatica attività simpatica Sistema nervoso simpatico Il ramo «attacco o fuga» del sistema nervoso autonomo. Accelera il cuore e lo fa pompare con più forza, ma agisce troppo lentamente per determinare le variazioni della HRV da un battito all'altro. Approfondisci: Sistema nervoso simpatico («attacco o fuga»). Studi successivi non sostengono questa lettura. Goldstein e colleghi conclusero nel 2011 che la potenza LF riflette la funzione del baroriflesso baroriflesso Baroriflesso Il riflesso che stabilizza la pressione arteriosa battito dopo battito tramite la frequenza cardiaca. Il suo ritardo innato la fa oscillare ogni 10 secondi circa: il ritmo a 0,1 Hz della potenza LF. Approfondisci: Baroriflesso , il circuito che stabilizza la pressione arteriosa, e non il tono simpatico, mentre secondo la revisione di Billman del 2013 il legame della LF con l’attività nervosa simpatica è estremamente debole. Entrambi i rami del sistema nervoso alimentano la banda.

La formula

$$\mathrm{LF} = \int_{0.04}^{0.15} P(f)\,\mathrm{d}f$$

Somma la densità spettrale di potenza $P(f)$, in ms² per Hz, su ogni frequenza $f$ da 0,04 a 0,15 Hz. $P(f)$ deriva dallo spettro della serie di intervalli, che viene ricampionata a 4 Hz, privata del trend e trasformata con il metodo di Welch (oppure stimata con un modello autoregressivo, o con il periodogramma di Lomb–Scargle direttamente dai tempi dei battiti). Il risultato è una varianza, quindi la sua unità è ms².

Esempio svolto

Scomponi il ritmo

Cinque minuti della registrazione di esempio

Potenza a ciascuna frequenza, Hz Respirazione

VLFLFHF

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

ULF

servono 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

Picco

0,250 Hz, HF

A riposo, 15 respiri al minuto (0,250 Hz), 5 minuti, Metodo di Welch dopo la rimozione del trend. Il picco respiratorio si trova a 0,250 Hz, nella banda HF, con l’onda della pressione arteriosa a circa 0,1 Hz come picco LF più piccolo. Il rapporto LF/HF è 0,19.

A riposo Sotto stress Con deriva Battiti ectopici

Frequenza respiratoria 15 respiri al minuto Durata della registrazione 5 minuti

Welch (FFT) Lomb–Scargle

Rimuovi prima il trend (metodo smoothness priors, λ = 500)

I controlli funzionano con JavaScript attivo.

Un grafico a linee della potenza rispetto alla frequenza da 0 a 0,5 Hz con le bande VLF (0,003–0,04 Hz), LF (0,04–0,15 Hz) e HF (0,15–0,4 Hz) colorate e un indicatore alla frequenza respiratoria. I valori mostrano la potenza ULF, VLF, LF, HF e totale in ms², LF e HF in unità normalizzate, il rapporto LF/HF e la frequenza di picco, seguiti da una frase che spiega che cosa è cambiato. Comandi: un cursore della frequenza respiratoria da 5 a 20 respiri al minuto, un cursore della durata della registrazione, una casella per la rimozione del trend, i pulsanti Welch o Lomb–Scargle e quattro pulsanti preimpostati per una registrazione a riposo, sotto stress, con deriva o con battiti ectopici.

I cinque minuti della registrazione di esempio danno una potenza LF di 120 ms² contro una potenza HF potenza HF Potenza HF La varianza degli intervalli tra i battiti compresa nella banda da 0,15 a 0,40 Hz, in ms²: la fascia di frequenze della respirazione normale. Riflette soprattutto l'attività vagale quando si respira da 9 a 24 volte al minuto. Approfondisci: Potenza HF (alta frequenza) di 635 ms², con il picco respiratorio a 0,250 Hz. Abbassa la frequenza respiratoria frequenza respiratoria Frequenza respiratoria Quanti respiri fai al minuto. Da sola fa variare la HRV: un respiro più lento e profondo amplia l'oscillazione tra i battiti, che sotto circa 9 respiri al minuto passa dalla banda HF alla LF. Approfondisci: Frequenza respiratoria a 7 respiri al minuto: il picco passa a 0,116 Hz, dentro la banda LF, la potenza LF sale a 3462 ms² e la potenza HF scende a 19 ms². Il sistema nervoso non è cambiato in nulla: è cambiata la respirazione.

Che cosa la fa variare

Il baroriflesso e le onde della pressione arteriosa a riposo; una respirazione più lenta di circa 9 respiri al minuto (0,15 Hz), che porta l’intero ritmo respiratorio dentro la banda; l’alzarsi in piedi, che la fa salire; e la durata della registrazione: la Task Force indica che servono circa 2 minuti per cogliere la banda LF. La tabella della Task Force riporta 1170 ± 416 ms² per una registrazione di 5 minuti da sdraiati e stazionaria, un valore che la stessa Task Force definisce approssimativo; i valori a breve termine che Nunan e colleghi hanno aggregato da più studi hanno in media 519 ms².

Quando può trarre in inganno

Ogni volta che viene letta come «simpatica». Un aumento della LF durante gli esercizi di respirazione lenta è il picco respiratorio che attraversa il confine della banda, e chi respira 6 volte al minuto mostra una grande potenza LF pur in uno stato di profondo rilassamento. La potenza assoluta ha una distribuzione asimmetrica, quindi bastano poche persone con valori elevati per gonfiare qualsiasi media; gli studi riportano spesso il suo logaritmo o la sua quota in unità normalizzate (n.u.) unità normalizzate (n.u.) Unità normalizzate La potenza LF o HF espressa come percentuale della loro somma (LF + HF), anziché in ms². La somma delle due fa sempre 100, quindi insieme contengono una sola informazione. Approfondisci: Unità normalizzate . Due programmi possono dare valori LF diversi dalla stessa registrazione, perché la frequenza di ricampionamento, la rimozione del trend rimozione del trend Rimozione del trend Togliere la deriva lenta da una serie di intervalli tra battiti prima di calcolare uno spettro, così che la deriva non si accumuli come falsa potenza nelle frequenze più basse. Approfondisci: Rimozione del trend e la lunghezza della finestra cambiano tutte la stima.

Dove la vedrai

Il nome usato dalla Task Force è LF, in ms² e in unità normalizzate. Kubios HRV mostra la frequenza di picco frequenza di picco Frequenza di picco La frequenza, in Hz, alla quale una banda dello spettro della HRV ha la potenza più alta. Il picco HF di solito è la frequenza respiratoria; il picco LF di solito sta vicino a 0,1 Hz. Approfondisci: Frequenza di picco LF, la potenza assoluta in ms², il suo logaritmo, la potenza relativa in percentuale e la potenza normalizzata in n.u.; Elite HRV mostra la LF in ms² e dice che per essere accurate le misurazioni in frequenza richiedono almeno 5 minuti. La pagina Che cosa significano LF, HF, VLF e n.u. nell’app? spiega come leggere una tipica schermata di app.