Отношение LF/HF

Отношение LF/HF — это мощность LF мощность 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 , делённая на мощность HF мощность 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 . Единицы измерения у него нет.

Зачем нужен этот показатель

Идея казалась изящной. Если мощность LF создаёт симпатическая система ( «бей или беги» «бей или беги» Симпатическая нервная система Ветвь вегетативной нервной системы, отвечающая за реакцию «бей или беги». Она учащает сердцебиение и усиливает сокращения сердца, но действует слишком медленно, чтобы определять ВСР от удара к удару. Подробнее: Симпатическая нервная система ), а мощность HF — парасимпатическая парасимпатическая Парасимпатическая нервная система Ветвь вегетативной нервной системы, отвечающая за режим отдыха и восстановления. Замедляет сердце, в основном через блуждающий нерв, и определяет большую часть колебаний ВСР от удара к удару. Подробнее: Парасимпатическая нервная система (режим отдыха и восстановления), то их отношение покажет, какая из двух систем берёт верх: высокое значение говорит о стрессе, низкое — о спокойствии. Отсюда пошло выражение «симпатовагальный баланс». Рабочая группа ESC и NASPE (Task Force, 1996) включила LF/HF в число стандартных частотных показателей, а в своей таблице приблизительных нормальных значений для стационарной 5-минутной записи лёжа привела для него значения 1,5–2,0.

Первая половина этого допущения не подтвердилась. Goldstein и коллеги в 2011 году пришли к выводу, что мощность LF — показатель работы барорефлекса, а не симпатического тонуса сердца. В обзоре Billman (2013) отмечено, что блокада парасимпатической системы уменьшает пик LF пик LF Частота пика Частота в герцах, на которой диапазон спектра ВСР имеет наибольшую мощность. Пик HF обычно совпадает с частотой дыхания, пик LF — как правило, около 0,1 Гц. Подробнее: Частота пика как минимум вдвое. Billman заключает, что отношение не позволяет точно количественно оценить симпатовагальный баланс ни у здоровых людей, ни при болезни. Shaffer и Ginsberg добавляют, что оценить этот баланс оно, возможно, позволяет, но лишь в контролируемых условиях.

Формула

$$\frac{\mathrm{LF}}{\mathrm{HF}} = \frac{\int_{0.04}^{0.15} P(f)\,\mathrm{d}f}{\int_{0.15}^{0.40} P(f)\,\mathrm{d}f}$$

Мощность в диапазоне 0,04–0,15 Гц делят на мощность в диапазоне 0,15–0,40 Гц; обе выражены в мс², поэтому единицы сокращаются. $P(f)$ — спектральная плотность мощности ряда интервалов.

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.

Учебная запись синтетическая, и в ней по замыслу преобладает HF: почти вся изменчивость — это большое дыхательное колебание с частотой 15 вдохов в минуту и лишь небольшая волна артериального давления. Поэтому за её пять минут LF/HF = 120 ÷ 635 = 0,19, что намного ниже 1,5–2,0 из таблицы Task Force и среднего значения 2,8, которое Nunan и коллеги получили, объединив реальные записи. Важно, как эти числа меняются; нормой они не являются.

Замедлите дыхание до 7 вдохов в минуту, и отношение подскочит до 186,8: дыхательный пик ушёл из диапазона HF в диапазон LF. Такой скачок свойствен этой синтетической записи, у которой после ухода дыхания из HF почти ничего в этом диапазоне не остаётся; урок здесь в направлении изменения. Теперь включите пресет «стресс» (частое ровное сердцебиение): LF и HF уменьшаются до малой доли своих значений в покое, а отношение равно 0,66 и ничего не говорит о том, как мало изменчивости осталось. Отношение скрывает величину чисел, из которых оно составлено.

Что на него влияет

Прежде всего 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 : если она ниже 9 вдохов в минуту, отношение завышается. Влияют также поза (стоя оно растёт), длительность записи, настройки программы анализа и всё, что меняет LF или HF по отдельности. Объединённые краткосрочные значения у Nunan и коллег в среднем равны 2,8 при стандартном отклонении 2,6; это показывает, насколько разбросаны значения у здоровых людей.

Когда оно вводит в заблуждение

Почти всегда, если смотреть на него отдельно. Рост не доказывает, что вы в стрессе, а снижение не доказывает, что вы восстановились. Когда делят два маленьких числа, крошечные изменения любого из них сильно раскачивают отношение; когда дыхание медленное, отношение измеряет дыхание. Смотрите на абсолютные значения LF и HF или на 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 и мощность HF: их связь с вагусной активностью яснее.

Где вы его увидите

Task Force называет его LF/HF. Kubios HRV выводит его по абсолютным мощностям, Elite HRV показывает его и называет показание «баланса» спорным, а некоторые приложения превращают его в индикатор стресса или баланса. Урок Нервная система, которая стоит за ВСР объясняет, как взаимодействуют два отдела, а статья Что значит статус «Несбалансированная» ВСР? разбирает «баланс» другого рода.