Мощность VLF

Мощность VLF — это дисперсия интервалов между ударами, приходящаяся на диапазон от 0,003 до 0,04 Гц, в мс²: это волны с периодом от 25 секунд до примерно 5 минут.

Зачем нужен этот показатель

Рабочая группа ESC и NASPE (Task Force, 1996) задала границы диапазона и дала ему название, но о его смысле высказалась осторожно: в коротких записях VLF — «сомнительный показатель», которого следует избегать при толковании 5-минутных спектров. Интерес к нему появился после исследований 24-часовых записей. Bigger и коллеги наблюдали 715 человек после инфаркта и обнаружили, что два самых медленных диапазона, ULF ULF Мощность ULF Дисперсия интервалов между ударами ниже 0,003 Гц, в мс²: ритмы медленнее одного цикла за 5 минут, включая смену дня и ночи. Измерить её можно только по 24-часовой записи. Подробнее: Мощность ULF и VLF, связаны со смертью сильнее, чем 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 , а VLF была единственным показателем, связанным с аритмической смертью сильнее, чем со смертью от всех причин. В обзоре Shaffer, McCraty и Zerr 2014 года сообщается, что VLF сильнее связана со смертностью от всех причин, чем LF и HF.

Происхождение этого ритма изучено хуже. В обзорах называют терморегуляцию, ренин-ангиотензиновую гормональную систему, физическую активность и внутрисердечную нервную систему; блокада парасимпатической системы почти устраняет этот ритм, а его величину, по-видимому, определяет симпатическая активность.

Формула

$$\mathrm{VLF} = \int_{0.003}^{0.04} P(f)\,\mathrm{d}f$$

Сложите спектральную плотность мощности $P(f)$ в мс² на Гц по всем частотам $f$ от 0,003 до 0,04 Гц. В 5-минутной записи в этот диапазон попадает лишь несколько частотных отсчётов, поэтому оценка грубая.

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.

Пять минут учебной записи дают мощность VLF 3 мс²: медленный дрейф записи убирают до преобразования, удаляя тренд. Включите предустановку «Дрейф» и отключите удаление тренда удаление тренда Удаление тренда Удаление медленного дрейфа из ряда интервалов между ударами до расчёта спектра, чтобы дрейф не превратился в ложную мощность в самых низких частотах. Подробнее: Удаление тренда : VLF покажет 179 мс², и почти всё это — сползание среднего, просочившееся в самые низкие частотные отсчёты; включите его обратно, и значение упадёт до 2 мс². Какое из них «верное», зависит от того, был дрейф ритмом или трендом, а за 5 минут этого не определит ни одна программа.

Что на неё влияет

За 24 часа: активность, еда, терморегуляция, гормоны и сон. В короткой записи — в основном то, насколько дрейфовал пульс за это время, и настройки анализа. Shaffer и Ginsberg пишут, что для VLF нужно не менее 5 минут и что её лучше отслеживать за 24 часа; предлагался также сверхкороткий минимум в 270 секунд.

Когда она вводит в заблуждение

В любой записи короче 5 минут, где медленная волна не успевает совершить даже один цикл. В любой короткой записи без удаления тренда, где это в основном тренд. И всегда, когда граница удаления тренда в программе лежит внутри диапазона: метод smoothness priors (Tarvainen и коллеги, 2002), который Kubios применяет по умолчанию, работает как фильтр высоких частот, а в руководстве Kubios сказано, что настройка по умолчанию намеренно убирает большую часть мощности ниже 0,04 Гц. При настройке λ = 500, обычной для программ анализа вариабельности сердечного ритма (ВСР), и передискретизации с частотой 4 Гц частота среза фильтра получается около 0,035 Гц. VLF из одной программы — не то же самое, что VLF из другой.

Где вы её увидите

У Task Force название VLF. Kubios HRV выводит её пиковую частоту, абсолютную мощность, логарифм мощности и относительную мощность; потребительские приложения показывают её редко. За 24 часа примерно то же самое отслеживает индекс SDNN SDNN SDNN Стандартное отклонение всех NN-интервалов записи, в миллисекундах. Показывает общую вариабельность; его значение сильно зависит от длительности записи. Подробнее: SDNN . Типичный экран приложения разбирает материал Что означают LF, HF, VLF и n.u. в приложении с ВСР?