Rapporto LF/HF

Il rapporto LF/HF è la potenza LF potenza 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 (bassa frequenza) della variabilità della frequenza cardiaca (HRV) divisa per la 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). Non ha unità di misura.

Perché esiste questa misura

L’idea sembrava elegante. Se la potenza LF derivasse dal sistema simpatico sistema simpatico 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») e la potenza HF da quello 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 («riposo e digestione»), dividere l’una per l’altra avrebbe mostrato quale dei due prevale: un rapporto alto per lo stress, uno basso per la calma. L’espressione «bilancio simpatovagale» nasce da qui, e nel 1996 il gruppo di lavoro (Task Force) della Società Europea di Cardiologia e della North American Society of Pacing and Electrophysiology inserì il rapporto LF/HF tra le misure standard nel dominio della frequenza, con valori da 1,5 a 2,0 nella tabella dei valori normali approssimativi per una registrazione di 5 minuti, da sdraiati e in condizioni stazionarie.

La prima metà di questa ipotesi non regge. Goldstein e colleghi hanno concluso nel 2011 che la potenza LF è un indice della 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 e non del tono simpatico cardiaco. Nella sua revisione del 2013 Billman osserva che bloccare il sistema parasimpatico riduce di almeno la metà il picco LF picco LF 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 , e conclude che il rapporto non può quantificare con precisione il bilancio simpatovagale, né nelle persone sane né in quelle malate; Shaffer e Ginsberg aggiungono che potrebbe stimarlo solo in condizioni controllate.

La formula

$$\frac{\mathrm{LF}}{\mathrm{HF}} = \frac{\int_{0.04}^{0.15} P(f)\,\mathrm{d}f}{\int_{0.15}^{0.40} P(f)\,\mathrm{d}f}$$

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 divide la potenza della banda da 0,04 a 0,15 Hz per quella della banda da 0,15 a 0,40 Hz, entrambe in ms², così le unità si semplificano. $P(f)$ è la densità spettrale di potenza della serie di intervalli.

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.

La registrazione di esempio è sintetica e, per come è costruita, è dominata dalla componente HF: quasi tutta la sua variabilità è una grande oscillazione dovuta al respiro, a 15  respiri al minuto respiri al minuto 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 , con solo una piccola onda della pressione arteriosa. I suoi cinque minuti danno quindi LF/HF = 120 ÷ 635 = 0,19, molto al di sotto dell’intervallo da 1,5 a 2,0 della tabella della Task Force o della media di 2,8 che Nunan e colleghi hanno ottenuto combinando registrazioni reali. Leggi i suoi valori per vedere come cambiano, non come una norma.

Se rallenti il respiro a 7 al minuto, il rapporto balza a 186,8, perché il picco del respiro passa dalla banda HF alla banda LF. Un salto così grande appartiene a questa registrazione sintetica, in cui, una volta che il respiro ne esce, nella banda HF non resta quasi nulla; ciò che conta è la direzione del cambiamento. Passa alla preimpostazione «Sotto stress», un cuore veloce e regolare: LF e HF si riducono a una frazione dei valori a riposo, eppure il rapporto segna 0,66, un numero che non dice nulla su quanto poca variabilità sia rimasta. Un rapporto nasconde la dimensione dei valori con cui è calcolato.

Che cosa lo fa variare

Soprattutto la frequenza respiratoria: respirare a meno di 9 respiri al minuto lo gonfia. Poi la posizione del corpo (stare in piedi lo fa salire), la durata della registrazione, le impostazioni del programma di analisi e tutto ciò che fa variare per conto suo la potenza LF o la potenza HF. I valori a breve termine che Nunan e colleghi hanno combinato hanno una media di 2,8 con una deviazione standard di 2,6, e questo dà un’idea di quanto siano dispersi i valori delle persone sane.

Quando porta fuori strada

Quasi sempre, se lo si legge da solo. Un aumento non dimostra che sei sotto stress, e un calo non dimostra che hai recuperato. Quando si dividono due numeri piccoli, variazioni minime dell’uno o dell’altro fanno oscillare il rapporto in modo vistoso; quando il respiro è lento, il rapporto misura il respiro. Guarda piuttosto i valori assoluti di LF e HF, oppure il RMSSD RMSSD RMSSD Radice quadrata della media dei quadrati delle differenze successive: misura della HRV, in ms, di quanto ogni intervallo tra battiti differisce dal successivo. Riflette soprattutto l'attività vagale. Approfondisci: RMSSD e la potenza HF, che hanno un legame più chiaro con l’ attività vagale attività vagale Tono vagale L'influenza continua del nervo vago sul cuore, che lo rallenta. Di solito si stima da misure della variabilità della frequenza cardiaca (HRV) come il RMSSD e la potenza HF. Approfondisci: Tono vagale .

Dove lo incontrerai

La Task Force lo chiama LF/HF. Kubios HRV lo riporta a partire dalle potenze assolute, Elite HRV lo mostra e definisce controversa la sua lettura come «bilancio», e alcune app lo trasformano in un indicatore di stress o di equilibrio. La lezione Il sistema nervoso dietro la HRV spiega come interagiscono i due rami, mentre Che cosa significa lo stato HRV «Sbilanciata»? tratta un altro tipo di etichetta di «bilancio».