Unità normalizzate

Le unità normalizzate (n.u.) esprimono 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) 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 (alta frequenza) come quote della loro somma, quindi LF n.u. + HF n.u. = 100.

Perché esiste questa misura

Le potenze assolute delle bande differiscono enormemente da persona a persona: una persona ha una HF di 100 ms², un’altra di 3000, e tutte e due sono sane. La Task Force del 1996 (il gruppo di lavoro della Società Europea di Cardiologia e della North American Society of Pacing and Electrophysiology) introdusse le unità normalizzate perché l’equilibrio tra le due bande 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 potesse confrontare tra persone e condizioni diverse, a prescindere dalla grandezza del totale. La sua definizione divide per la potenza totale potenza totale Potenza totale La somma della potenza di tutte le bande dello spettro, in ms²: la varianza degli intervalli tra i battiti. In una registrazione di 5 minuti è VLF + LF + HF; su 24 ore si aggiunge la ULF. Approfondisci: Potenza totale meno la VLF VLF Potenza VLF La varianza degli intervalli tra i battiti nella banda da 0,003 a 0,04 Hz, in ms²: ritmi con un periodo da 25 secondi a 5 minuti. Richiede almeno 5 minuti di registrazione e si legge meglio su 24 ore. Approfondisci: Potenza VLF , che per una registrazione di 5 minuti è LF + HF. Shaffer e Ginsberg descrivono la stessa idea: la potenza assoluta di ciascuna banda divisa per la somma delle potenze assolute di LF e HF.

La formula

$$\mathrm{LF}_{\mathrm{nu}} = \frac{\mathrm{LF}}{\mathrm{LF}+\mathrm{HF}}\times 100,\qquad \mathrm{HF}_{\mathrm{nu}} = \frac{\mathrm{HF}}{\mathrm{LF}+\mathrm{HF}}\times 100$$

Dividi la potenza di ciascuna banda per la somma delle due e trasformala in percentuale. $\mathrm{LF}$ e $\mathrm{HF}$ sono le potenze assolute in ms². Poiché la somma delle due quote fa 100, LF n.u., HF n.u. e il rapporto LF/HF rapporto LF/HF Rapporto LF/HF La potenza LF divisa per la potenza HF, senza unità di misura. Era stato proposto come indicatore del bilancio tra sistema simpatico e parasimpatico, ma la ricerca mostra che non riesce a misurarlo in modo affidabile. Approfondisci: Rapporto LF/HF sono tre modi di scrivere un solo numero: $\mathrm{LF}/\mathrm{HF} = \mathrm{LF}_{\mathrm{nu}} / \mathrm{HF}_{\mathrm{nu}}$.

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 LF n.u. = 120 ÷ (120 + 635) × 100 = 15,9 e HF n.u. = 84,1. Rallenta il respiro a 7  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 e LF n.u. sale a 99,5, perché il picco respiratorio è passato nella banda LF. Ora passa alla preimpostazione «Sotto stress»: LF n.u. dà 39,9, una quota dall’aspetto plausibile, mentre le potenze assolute sottostanti sono scese a una frazione dei valori a riposo. Il consiglio della stessa Task Force è di riportare le unità normalizzate insieme ai valori assoluti, proprio per questo motivo.

Che cosa le fa variare

Tutto ciò che sposta potenza tra le due bande: la frequenza respiratoria prima di tutto, poi la posizione e il 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 . I valori aggregati da Nunan e colleghi per le registrazioni brevi sono LF n.u. 52 ± 10 e HF n.u. 40 ± 10, ciascuno ricavato da un diverso gruppo di studi: per questo la loro somma non fa 100.

Quando inganna

Quando le si legge come misura della variabilità totale, un’informazione che scartano per costruzione. Quando la respirazione è lenta o veloce, perché allora le quote misurano la respirazione. E ogni volta che due programmi normalizzano in modo diverso: per LF + HF, per la potenza totale meno la VLF, o per la potenza totale compresa la VLF, che dalla stessa registrazione dà valori più piccoli.

Dove le vedrai

I nomi usati dalla Task Force sono LF norm e HF norm, in n.u. Kubios HRV riporta «Normalized power» per LF e HF in n.u. accanto ai valori assoluti, logaritmici e relativi; molte app che mostrano una barra di «equilibrio» disegnano LF n.u. contro HF n.u. La pagina Che cosa significano LF, HF, VLF e n.u. nell’app? spiega, voce per voce, una tipica schermata di app.