Мощность HF

Мощность HF — это часть дисперсии интервалов между ударами, которая приходится на диапазон от 0,15 до 0,40 Гц, в мс². Этот диапазон соответствует дыханию с частотой от 9 до 24 вдохов в минуту, поэтому его называют ещё дыхательным.

Зачем нужен этот показатель

Большая часть быстрых колебаний ритма сердца в покое — это дыхательная синусовая аритмия дыхательная синусовая аритмия Дыхательная синусовая аритмия Нормальное ускорение пульса на вдохе и замедление на выдохе. Его задаёт блуждающий нерв, и на него приходится значительная часть ВСР в покое. Подробнее: Дыхательная синусовая аритмия : на каждом вдохе сердце немного ускоряется, на каждом выдохе замедляется, и этим управляет блуждающий нерв блуждающий нерв Блуждающий нерв Главный нерв парасимпатической нервной системы: идёт от ствола мозга к сердцу, лёгким и кишечнику. Его быстрые сигналы к сердцу создают большую часть ВСР от удара к удару. Подробнее: Блуждающий нерв . Рабочая группа ESC и NASPE (Task Force, 1996) провела границы диапазона HF вокруг обычной частоты дыхания, чтобы один показатель улавливал именно этот ритм. Опыты с блокадой и стимуляцией блуждающего нерва показали, что мощность в этом диапазоне меняется вслед за вагусной активностью, и исследователи используют мощность HF вместе с RMSSD RMSSD RMSSD Среднеквадратичное значение разностей соседних NN-интервалов: показатель ВСР в миллисекундах, построенный на том, насколько каждый интервал между ударами отличается от следующего. В основном отражает активность блуждающего нерва. Подробнее: RMSSD как показатель вагусного тонуса в частотном анализе.

Формула

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

Сложите спектральную плотность мощности $P(f)$, в мс² на герц, по всем частотам $f$ от 0,15 до 0,40 Гц. $P(f)$ — спектр ряда интервалов после передискретизации и удаления тренда, обычно методом Уэлча. Результат — дисперсия в мс².

Пример расчёта

Раскладываем ритм на части

Пять минут учебной записи

Мощность на каждой частоте, Гц Дыхание

VLFLFHF

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

ULF

нужны 24 ч

VLF

3 мс²

LF

120 мс²

HF

635 мс²

Всего

758 мс²

LF n.u.

15,9

HF n.u.

84,1

LF/HF

0,19

Пик

0,250 Гц, HF

Покой, 15 вдохов в минуту (0,250 Гц), 5 минут, метод Welch после удаления тренда. Дыхательный пик находится на 0,250 Гц, в диапазоне HF, а волна давления около 0,1 Гц образует меньший пик в LF. LF/HF равно 0,19.

Покой Стресс С дрейфом Экстрасистолы

Частота дыхания 15 вдохов в минуту Длительность записи 5 минут

Welch (БПФ) Lomb–Scargle

Сначала удалить тренд (smoothness priors, λ = 500)

Элементы управления работают при включённом JavaScript.

Линейный график мощности по частоте от 0 до 0,5 Гц с закрашенными диапазонами VLF (0,003–0,04 Гц), LF (0,04–0,15 Гц) и HF (0,15–0,4 Гц) и меткой на частоте дыхания. Ниже выведены мощность ULF, VLF, LF, HF и общая мощность в мс², LF и HF в нормализованных единицах, отношение LF/HF и пиковая частота, затем предложение о том, что изменилось. Элементы управления: ползунок частоты дыхания от 5 до 20 вдохов в минуту, ползунок длительности записи, флажок удаления тренда, кнопки Welch и Lomb–Scargle и четыре кнопки предустановок для записи в покое, в состоянии стресса, с дрейфом или с экстрасистолами.

В пятиминутной учебной записи при дыхании 15 вдохов в минуту дыхательный пик приходится на 0,250 Гц, а мощность HF равна 635 мс², то есть 84,1 % от суммы LF LF Мощность LF Дисперсия интервалов между ударами в диапазоне 0,04–0,15 Гц, в мс²: ритмы, повторяющиеся каждые 7–25 секунд. Раньше её считали показателем симпатической активности, но теперь это оспаривают. Подробнее: Мощность LF + HF. Если замедлить дыхание до 7 вдохов в минуту, HF резко падает до 19 мс², а LF заметно растёт, потому что тот же дыхательный ритм перешёл за границу 0,15 Гц. Если сократить запись до 60 секунд, HF всё ещё можно оценить: самый медленный цикл этого диапазона длится меньше 7 секунд.

Что на неё влияет

Вагусная активность Вагусная активность Вагусный тонус Постоянное влияние блуждающего нерва на сердце, замедляющее его ритм. Обычно его оценивают по показателям ВСР, например по RMSSD и мощности HF. Подробнее: Вагусный тонус и дыхание. Более глубокие вдохи делают ритм выраженнее и повышают HF, хотя в нервной системе ничего не изменилось; более медленное дыхание выводит ритм из диапазона. С возрастом, в положении стоя, после алкоголя, при болезни и психическом стрессе HF снижается, а во сне растёт. Рекомендации Laborde и коллег советуют следить за дыханием во время записи. В таблице Task Force для стационарной записи длиной 5 минут в положении лёжа указано 975 ± 203 мс², и сама рабочая группа называет это значение приблизительным; в объединённых данных Nunan и коллег среднее для коротких записей составляет 657 мс² при очень большом разбросе; для оценки HF нужна запись длительностью около 1 минуты.

Когда она вводит в заблуждение

Если частота дыхания частота дыхания Частота дыхания Сколько вдохов вы делаете за минуту. Она сама по себе меняет ВСР: чем медленнее и глубже дыхание, тем больше размах колебаний от удара к удару, а при частоте ниже примерно 9 вдохов в минуту дыхательный пик переходит из диапазона HF в LF. Подробнее: Частота дыхания выходит за пределы 9–24 вдохов в минуту, дыхательный ритм в диапазон HF уже не попадает. При дыхании 6 раз в минуту мощность HF крошечная, а мощность LF огромная, даже при глубоком расслаблении. Резкий артефакт артефакт Артефакт Ошибка в записи сердечного ритма: пропущенный, лишний или неточно отмеченный удар, часто из-за движения или плохого контакта датчика. Артефакты могут сильно исказить показатели ВСР. Подробнее: Артефакт добавляет мощность во все диапазоны, но больше всего — в HF. Распределение абсолютной мощности HF у разных людей сильно асимметрично, поэтому в статьях приводят её логарифм или нормализованную долю, а изменение собственной HF от дня ко дню информативнее, чем одно значение. RMSSD, её аналог во временном анализе, тоже меняется с дыханием, но не зависит от того, где дыхательный пик оказывается относительно границы диапазона, и именно его показывает большинство часов и колец.

Где вы её увидите

В Task Force её обозначают HF и приводят в мс² и в нормализованных единицах. Kubios HRV выводит частоту пика HF, абсолютную мощность, её логарифм, относительную мощность и n.u. n.u. Нормализованные единицы Мощность LF или HF в процентах от их суммы (LF + HF), а не в мс². В сумме две доли всегда дают 100, поэтому несут только одно значение на двоих. Подробнее: Нормализованные единицы ; Elite HRV показывает HF в мс² и сообщает, что HF можно оценить по записи в 60 секунд. Материал что означают LF, HF, VLF и n.u. в приложении с ВСР расшифровывает типичный экран приложения.