Potenza VLF

La potenza VLF (potenza a frequenza molto bassa) è la quantità di varianza degli intervalli tra i battiti che cade tra 0,003 e 0,04 Hz, in ms²: onde che impiegano da 25 secondi a circa 5 minuti per ripetersi.

Perché esiste questa misura

La Task Force del 1996 (il gruppo di lavoro della Società Europea di Cardiologia e della North American Society of Pacing and Electrophysiology) fissò i limiti della banda e le diede un nome, ma fu cauta sul suo significato: nelle registrazioni brevi la VLF è «una misura dubbia» da evitare nell’interpretare gli spettri di 5 minuti. L’interesse nacque dagli studi di 24 ore. Bigger e colleghi seguirono 715 persone dopo un infarto e osservarono che le due bande più lente, ULF ULF Potenza ULF La varianza degli intervalli tra i battiti sotto 0,003 Hz, in ms²: ritmi più lenti di un ciclo ogni 5 minuti, compreso il ciclo giorno-notte. Si misura solo con una registrazione di 24 ore. Approfondisci: Potenza ULF e VLF, erano legate alla morte più strettamente di LF LF Potenza LF La varianza degli intervalli tra i battiti nella banda da 0,04 a 0,15 Hz, in ms²: ritmi con un periodo da 7 a 25 secondi. Un tempo letta come attività simpatica, lettura oggi contestata. Approfondisci: Potenza LF e HF 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 , e che la VLF era l’unica misura legata più strettamente alla morte per aritmia che alla morte per qualsiasi causa. La revisione di Shaffer, McCraty e Zerr del 2014 riporta che la VLF è associata alla mortalità per tutte le cause più fortemente di LF e HF.

Che cosa generi il ritmo è meno chiaro. I candidati indicati nelle revisioni sono la termoregolazione, il sistema ormonale renina-angiotensina, l’attività fisica e il sistema nervoso intrinseco del cuore; il blocco parasimpatico parasimpatico Sistema nervoso parasimpatico Il ramo «riposo e digestione» del sistema nervoso autonomo. Rallenta il cuore, soprattutto tramite il nervo vago, e determina gran parte della variazione battito a battito della HRV. Approfondisci: Sistema nervoso parasimpatico quasi lo elimina, e l’ 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 sembra determinarne l’ampiezza.

La formula

$$\mathrm{VLF} = \int_{0.003}^{0.04} P(f)\,\mathrm{d}f$$

Somma la densità spettrale di potenza $P(f)$, in ms² per Hz, su ogni frequenza $f$ da 0,003 a 0,04 Hz. In una registrazione di 5 minuti la banda contiene solo pochi punti di frequenza, quindi la stima è grossolana.

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 VLF di 3 ms²: la lenta deriva della registrazione viene eliminata prima della trasformata, con 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 . Passa alla preimpostazione «Con deriva» e disattiva la rimozione del trend: la VLF dà 179 ms², quasi tutta dovuta allo slittamento della media 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 riversa nei punti più bassi; riattivala e scende a 2 ms². Quale dei due valori sia «giusto» dipende dal fatto che la deriva fosse un ritmo o un trend, e in 5 minuti nessun programma può stabilirlo.

Che cosa la fa variare

Su 24 ore: attività, pasti, termoregolazione, ormoni e sonno. In una registrazione breve: soprattutto quanto la frequenza cardiaca è andata alla deriva durante la registrazione, e le impostazioni dell’analisi. Secondo Shaffer e Ginsberg la VLF richiede almeno 5 minuti e si monitora meglio su 24 ore; è stato proposto un minimo ultrabreve di 270 secondi.

Quando inganna

In qualsiasi registrazione più breve di 5 minuti, in cui un’onda lenta non riesce a completare nemmeno un ciclo. In qualsiasi registrazione breve senza rimozione del trend, dove la VLF misura in gran parte il trend. E ogni volta che la soglia di rimozione del trend di un programma cade dentro la banda: il metodo smoothness priors (Tarvainen e colleghi, 2002), che Kubios applica per impostazione predefinita, funziona come un filtro passa-alto, e secondo la guida di Kubios l’impostazione predefinita rimuove di proposito la maggior parte della potenza sotto 0,04 Hz. Con l’impostazione λ = 500, comune nei software per la variabilità della frequenza cardiaca (HRV), e un ricampionamento a 4 Hz, la frequenza di taglio del filtro risulta vicina a 0,035 Hz. La VLF di un programma non è la VLF di un altro.

Dove la vedrai

Il nome usato dalla Task Force è VLF. Kubios HRV ne riporta 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 , la potenza assoluta, la potenza logaritmica e la potenza relativa; le app di largo consumo la mostrano di rado. Per calcolarla in autonomia, prendi una registrazione di 5 minuti o più e passa la sua esportazione nel convertitore RR, che scrive i battiti come testo Kubios. Su 24 ore l’ indice SDNN indice SDNN Indice SDNN La media del SDNN di ogni segmento di 5 minuti di una registrazione di 24 ore, in millisecondi. Mantiene la variabilità interna a ciascun segmento ed esclude la deriva lenta tra un segmento e l'altro. Approfondisci: Indice SDNN segue in buona parte la stessa cosa. La pagina Che cosa significano LF, HF, VLF e n.u. nell’app? spiega, voce per voce, una tipica schermata di app.