Мощность ULF

Мощность ULF — это величина дисперсии интервалов между ударами, приходящаяся на частоты ниже 0,003 Гц, в мс²: всё, что колеблется медленнее, чем раз в 5 минут или около того.

Зачем нужен этот показатель

Спектр целых суток содержит ритмы, которых не видит ни одна 5-минутная запись: подъём и спад пульса между бодрствованием и сном, часы активности и отдыха, приёмы пищи и гормоны. В стандарте Рабочей группы ESC и NASPE (Task Force, 1996) таблица показателей 24-часовой записи выделяет этот самый медленный диапазон под отдельным названием. В исследовании Bigger и коллег 1992 года с участием 715 человек, перенёсших инфаркт, ULF оказался самым сильным спектральным предиктором смертности за четыре года, впереди VLF VLF Мощность VLF Дисперсия интервалов между ударами в диапазоне от 0,003 до 0,04 Гц, в мс²: ритмы с периодом от 25 секунд до 5 минут. Нужна запись не короче 5 минут, а надёжнее всего оценивать её за 24 часа. Подробнее: Мощность VLF , 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 и HF HF Мощность HF Дисперсия интервалов между ударами в диапазоне от 0,15 до 0,40 Гц, в мс²: это диапазон обычного дыхания. Отражает в основном вагусную активность при частоте дыхания от 9 до 24 вдохов в минуту. Подробнее: Мощность HF . Shaffer и Ginsberg называют вероятным главным источником циркадный ритм циркадный ритм Циркадный ритм 24-часовые внутренние часы организма. Ночью пульс ниже, а вагусная ВСР выше, чем днём, поэтому измерения сопоставимы только тогда, когда сделаны в одно и то же время суток. Подробнее: Циркадный ритм , а возможными дополнительными — температуру тела, обмен веществ и ренин-ангиотензиновую систему; вносят ли свой вклад оба отдела вегетативной нервной системы, остаётся предметом споров.

Формула

$$\mathrm{ULF} = \int_{0}^{0.003} P(f)\,\mathrm{d}f$$

Сложите спектральную плотность мощности $P(f)$, в мс² на Гц, по всем частотам $f$ ниже 0,003 Гц. Период самой быстрой волны в этом диапазоне — около 5,6 минуты; чтобы разглядеть что-либо внутри диапазона, запись должна быть во много раз длиннее, поэтому Task Force оставляет ULF для 24-часовых записей.

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.

Интерактивный спектр выше работает с 5 минутами учебной записи, поэтому в его поле ULF стоит «needs 24 h»: в 5-минутном спектре нет частотной ячейки ниже 0,003 Гц, а всё медленнее самой записи перед преобразованием удаляется как тренд. Даже самая длинная запись, которую он предлагает, в сто раз короче, чем нужно. За 24 часа SDANN SDANN SDANN Стандартное отклонение средних NN-интервалов 5-минутных участков 24-часовой записи, в миллисекундах. Показывает медленные изменения в течение суток и не учитывает всё более быстрое. Подробнее: SDANN , стандартное отклонение 5-минутных средних, отслеживает те же медленные изменения и считается гораздо проще.

Что на него влияет

Распорядок дня: насколько пульс во сне отличается от пульса в бодрствовании, а за рабочим столом — от пульса на прогулке. Сменная работа, бессонная ночь или день в постели его меняют; колебания от удара к удару, вызванные дыханием, — нет.

Когда он вводит в заблуждение

Всякий раз, когда программа выводит значение ULF для короткой записи: это тренд, а не ритм. И, как любой показатель 24-часовой записи, он зависит от того, что вы делали в этот день, поэтому один день нельзя сравнивать с днём другого человека или с вашим собственным днём, проведённым иначе.

Где вы его увидите

ULF есть в таблице показателей 24-часовой записи Task Force. Краткосрочный анализ Kubios HRV заканчивается на VLF; программы для холтеровского мониторирования и научные статьи о 24-часовых записях приводят его, часто в виде логарифма. Носимые устройства его не показывают.