Frequência de pico

A frequência de pico de uma banda é a frequência, dentro dela, em que o espectro atinge o valor mais alto. É expressa em hertz (ciclos por segundo).

Por que esta medida existe

A potência de uma banda diz quanta variação ela contém; o pico diz que ritmo a produz. O documento de padrões de 1996 da Sociedade Europeia de Cardiologia e da Sociedade Norte-Americana de Estimulação e Eletrofisiologia (Task Force) pede que os estudos com espectros autorregressivos apresentem a frequência central do LF LF Potência LF A variância dos intervalos entre batimentos que cai na banda de 0,04 a 0,15 Hz, em ms²: ritmos que se repetem a cada 7 a 25 segundos. Já foi lida como atividade simpática, leitura hoje contestada. Mais sobre Potência LF (baixa frequência) e do HF HF Potência HF A variância dos intervalos entre os batimentos que cai na banda de 0,15 a 0,40 Hz, em ms²: a faixa da respiração normal. Reflete principalmente a atividade vagal quando a respiração é de 9 a 24 por minuto. Mais sobre Potência HF (alta frequência). Shaffer e Ginsberg definem o pico de LF como a frequência de maior amplitude na banda LF, e o pico de HF da mesma forma. Em um registro em repouso, o pico de HF é a frequência respiratória frequência respiratória Frequência respiratória Quantas respirações você faz por minuto. Ela muda a VFC por si só: respirar mais devagar e mais fundo aumenta a oscilação entre os batimentos e, abaixo de cerca de 9 respirações por minuto, essa oscilação passa da banda HF para a LF. Mais sobre Frequência respiratória : 0,25 Hz correspondem a 15 respirações por minuto. O pico de LF fica perto de 0,1 Hz, a frequência das ondas de pressão arterial geradas pelo barorreflexo barorreflexo Barorreflexo O reflexo que estabiliza a pressão arterial a cada batimento, mudando a frequência cardíaca. O atraso próprio do circuito faz a frequência subir e descer mais ou menos a cada 10 segundos: o ritmo de 0,1 Hz da potência LF. Mais sobre Barorreflexo , e a respiração guiada a 6 por minuto produz um pico espectral exatamente nessa frequência; é nisso que se baseiam a respiração em ressonância respiração em ressonância Biofeedback de VFC Prática de respiração em que você acompanha a frequência cardíaca em tempo real e respira devagar, muitas vezes perto de 6 respirações por minuto, para que ela suba e desça o máximo possível a cada respiração. Mais sobre Biofeedback de VFC e a pontuação de coerência pontuação de coerência Coerência Pontuação da HeartMath que indica quanto do espectro da VFC se concentra em um único pico estreito entre 0,04 e 0,26 Hz. Ela surge com a respiração lenta, a cerca de 6 por minuto, e por isso mede sobretudo o ritmo respiratório. Mais sobre Coerência da HeartMath.

A fórmula

$$f_{\mathrm{peak}} = \arg\max_{f \in \text{band}} P(f)$$

Dentro dos limites de frequência da banda, encontre a frequência $f$ em que a densidade espectral de potência $P(f)$ é maior. Para convertê-la em frequência respiratória, multiplique por 60: 0,25 Hz × 60 = 15 respirações por minuto.

Exemplo resolvido

Decomponha o ritmo

Cinco minutos do registro de exemplo

Potência em cada frequência, Hz Respiração

VLFLFHF

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

ULF

exige 24 h

VLF

3 ms²

LF

120 ms²

HF

635 ms²

Total

758 ms²

LF un

15,9

HF un

84,1

LF/HF

0,19

Pico

0,250 Hz, HF

Em repouso, 15 respirações por minuto (0,250 Hz), 5 minutos, método de Welch após a remoção de tendência. O pico respiratório fica em 0,250 Hz, na banda HF, com a onda de pressão arterial de cerca de 0,1 Hz como um pico menor na LF. A LF/HF é 0,19.

Em repouso Com estresse Com deriva Batimentos ectópicos

Frequência respiratória 15 respirações por minuto Duração do registro 5 minutos

Welch (FFT) Lomb–Scargle

Remover a tendência antes (smoothness priors, λ = 500)

Os controles funcionam quando o JavaScript está ativado.

Um gráfico de linhas da potência em função da frequência, de 0 a 0,5 Hz, com as bandas VLF (0,003–0,04 Hz), LF (0,04–0,15 Hz) e HF (0,15–0,4 Hz) sombreadas e um marcador na frequência respiratória. Indicadores mostram a potência ULF, VLF, LF, HF e total em ms², LF e HF em unidades normalizadas, a razão LF/HF e a frequência de pico, seguidos de uma frase que explica o que mudou. Controles: um controle deslizante de frequência respiratória de 5 a 20 respirações por minuto, um de duração do registro, uma caixa de seleção para a remoção de tendência, botões Welch ou Lomb–Scargle e quatro botões de predefinição para um registro em repouso, com estresse, com deriva ou com batimentos ectópicos.

Os cinco minutos do registro de exemplo, com a respiração a 15 por minuto, mostram um pico em 0,250 Hz na banda HF. Ajuste a frequência respiratória para 6 por minuto e o pico passa para 0,100 Hz, exatamente onde já está a onda de pressão arterial de ~0,1 Hz, e os dois ritmos se fundem em um único pico alto de LF.

O que a faz variar

A frequência respiratória define diretamente o pico de HF, e o Kubios HRV estima uma frequência respiratória a partir do ECG ECG ECG Um registro da atividade elétrica do coração, feito com eletrodos na pele. Os intervalos RR obtidos por ECG são o padrão de referência para medir a VFC. Mais sobre ECG e da série de batimentos. O pico de LF varia menos em repouso, embora a Task Force observe que as frequências centrais do LF e do HF não são fixas e mudam com alterações autonômicas. A resolução de frequência do método define com que precisão um pico pode ser situado: uma janela de 256 amostras a 4 Hz dá pontos de frequência espaçados de 1/64 Hz; por isso, a posição de um pico só é conhecida com precisão de cerca de 0,016 Hz.

Quando pode enganar

Quando a respiração é irregular, não há um único pico de HF, e a frequência mostrada é a do ponto do espectro que por acaso ficou mais alto. Quando a respiração é lenta, o pico respiratório fica na banda LF e o “pico de LF” é a respiração, não o barorreflexo. E uma frequência de pico não diz nada sobre quanta potência há sob ela: um pico alto e estreito e uma elevação baixa e larga podem ter a mesma frequência de pico.

Onde você a verá

O Kubios HRV mostra uma frequência de pico para VLF VLF Potência VLF Variância dos intervalos entre batimentos na banda de 0,003 a 0,04 Hz, em ms²: ritmos que se repetem a cada 25 s a 5 min. Exige ao menos 5 minutos de registro e é melhor avaliada em 24 horas. Mais sobre Potência VLF , LF e HF, em Hz, ao lado da potência de cada banda e, em registros de ECG, a frequência respiratória derivada do ECG. Os aplicativos de treino de respiração mostram o pico respiratório quando desenham um espectro. A coerência é uma pontuação construída em torno da parcela do espectro ocupada pelo pico.