Erholung der Herzfrequenz nach dem Training: Beziehungen zur Herzfrequenzvariabilität und-komplexität
Braz J Med Biol Res, August 2002, Band 35 (8) 991-1000
Erholung der Herzfrequenz nach dem Training: Beziehungen zur Herzfrequenzvariabilität und-komplexität
M. Javorka, I. Zila, T. Balhárek und K.,cine, Comenius University, Martin, Slovak Republic
Abstract
Abstract 
Physical exercise is associated with parasympathetic withdrawal and increased sympathetic activity resulting in heart rate increase., Die Rate der Kardiodezeleration nach dem Training wird als Index der kardialen vagalen Reaktivierung verwendet. Die Analyse der Herzfrequenzvariabilität (HRV) und Komplexität kann nützliche Informationen über die autonome Kontrolle des Herz-Kreislauf-Systems liefern. Ziel der vorliegenden Studie war es, den Zusammenhang zwischen der Abnahme der Herzfrequenz nach dem Training und den HRV-Parametern festzustellen., Die Herzfrequenz wurde bei 17 gesunden männlichen Probanden (Durchschnittsalter: 20 Jahre) während der Pre-Exercise-Phase (25 min in Rückenlage, 5 min im Stehen), während des Trainings (8 min des Step-Tests mit einer aufsteigenden Frequenz entsprechend 70% der maximalen Leistung) und während der Erholungsphase (30 min in Rückenlage) überwacht. Die HRV-Analyse im Zeit – und Frequenzbereich sowie die Auswertung eines neu entwickelten Komplexitätsmaßes-Probenentropie-wurden an ausgewählten Segmenten von Herzfrequenzzeitreihen durchgeführt., Während der Genesung nahm die Herzfrequenz allmählich ab, erreichte jedoch innerhalb von 30 Minuten nach dem Training keine Werte vor dem Training. Andererseits stieg die HRV allmählich an, gewann jedoch während des Untersuchungszeitraums keine Ruhewerte wieder. Die Herzfrequenzkomplexität war nach dem Training leicht reduziert und erreichte nach 30-minütiger Genesung Ruhewerte. Die Rate der Kardiodezeration korrelierte nicht mit HRV-Parametern vor dem Training, sondern korrelierte positiv mit HRV-Messungen und Probenentropie, die aus den frühen Erholungsphasen erhalten wurden., Zusammenfassend ist die Kardiodezelerationsrate unabhängig von HRV-Maßnahmen während der Ruhezeit, hängt jedoch mit HRV-Maßnahmen zur frühen Erholung nach dem Training zusammen, was einen parasympathischen Beitrag zu dieser Phase bestätigt.
Schlüsselwörter: Erholung des Trainings, Herzfrequenzvariabilität, Entropie, Spektralanalyse, parasympathisches System
Einführung
Während des Trainings führen eine Zunahme der sympathischen Aktivität und eine Abnahme der vagalen Entladung zu einer Erhöhung der Herzfrequenz, des Schlaganfallsvolumens und der Kontraktilität des Myokards, um den Energiebedarf der arbeitenden Muskeln zu decken., Übung Cardioacceleration resultiert aus der Freisetzung der parasympathischen Hemmung bei niedrigen Trainingsintensitäten und sowohl aus der parasympathischen Hemmung als auch aus der sympathischen Aktivierung bei mäßigen Intensitäten (1). Der autonome Beitrag zur Kardiodezeration nach dem Training (Herzfrequenzwiederherstellung) ist weniger bekannt. Die inaktive Erholung von dynamischem Training ist mit der Beendigung des primären Trainingsreizes aus dem Gehirn verbunden (Großhirnrinde – zentraler Befehl), der für den anfänglichen schnellen Abfall der Herzfrequenz verantwortlich ist (2)., Langsamere Veränderungen der Reize zu Metaborezeptoren und Barorezeptoren, die mit der Clearance von Metaboliten und der verzögerten Eliminierung von Körperwärme und Katecholaminen einhergehen, werden als weitere Faktoren angesehen, die zur Erholung der Herzfrequenz nach körperlicher Aktivität beitragen. Dennoch wird die parasympathische Aktivierung als der Hauptmechanismus angesehen, der der exponentiellen Kardiodezeleration nach dem Training zugrunde liegt (1-4).
Die Rate der Abnahme der Herzschlagfrequenz und die Länge der Zeit bis zur Erholung nach mäßigem bis schwerem Training werden häufig als Indikatoren für die kardiovaskuläre Fitness verwendet (5)., In letzter Zeit wurde eine verzögerte Abnahme der Herzfrequenz in der ersten Minute nach dem Training als starker und unabhängiger Prädiktor für die Gesamtmortalität (3,6,7) vorgeschlagen.
Ein moderner und perspektivischer Ansatz zur Untersuchung physiologischer Kontrollsystemreaktionen auf körperliche Aktivität ist die Beurteilung der Herzfrequenzvariabilität (HRV), hauptsächlich vor und unmittelbar nach der körperlichen Belastung (8)., Die Parameter der HRV in Zeit – und Frequenzbereichen können nützliche Informationen über die Kontrolle des kardiovaskulären Systems liefern und haben sich auch als unabhängige Prädiktoren für die Mortalität in einer Reihe von prospektiven epidemiologischen Studien erwiesen (für eine Überprüfung siehe Ref. 9). Die Anwendung neuer Parameter, die auf nichtlinearer Dynamik basieren, kann zusätzliche Informationen über Systeme liefern, die an der Kontrolle kardiovaskulärer Parameter beteiligt sind und durch herkömmliche lineare HRV-Analysen nicht nachweisbar sind. Beispielentropie – das Maß für Systemkomplexität und Unvorhersehbarkeit – ist einer von ihnen (10).,
Aufgrund des parasympathischen Beitrags sowohl zur HRV-als auch zur Herzfrequenzwiederherstellung stellten wir die Hypothese auf, dass die HRV-Indizes (hauptsächlich der parasympathischen Aktivität) vor und nach dem Training mit der Rate der Kardiodezeration nach akuter dynamischer körperlicher Aktivität zusammenhängen. Daher bestand das Hauptziel der vorliegenden Studie darin, den Zusammenhang zwischen Herzfrequenzwiederherstellung nach Training, HRV und Herzfrequenzkomplexität festzustellen.,
Material und Methoden
Themen
Die Studie wurde durchgeführt am 17 gesunden untrainierten männlichen Probanden (Alter 20.3 ± 0,2 Jahre, body-mass-index 23.9 ± 0,5 kg/m2). Alle Probanden wurden gebeten, das Rauchen und Trinken alkoholischer Getränke vor den experimentellen Verfahren zu vermeiden, und keiner von ihnen nahm Medikamente ein, von denen bekannt war, dass sie die kardiovaskuläre Funktion beeinflussen.
Das Protokoll wurde von der Fakultät Ethikkommission genehmigt und alle Teilnehmer gaben Einverständnis.,
Prozeduren
Das experimentelle Protokoll bestand aus zwei Sitzungen, die an getrennten Tagen durchgeführt wurden. Am ersten Tag wurde die maximale Leistungsabgabe bestimmt, um das Übungsniveau innerhalb der Studiengruppe am zweiten Messtag zu standardisieren.
Maximale Leistung. Submaximale Vorhersageverfahren nach der Methode von Maritz (nach Ref. 1) wurde verwendet, um die maximale Ausgangsleistung (Wmax) zu bestimmen. Alle Probanden führten den Stufentest – wiederholtes Klettern auf einer Bank (Höhe 0,46 m) – mit vier ansteigenden Frequenzen bei jeder 3 min dauernden Arbeitsgangstufe durch., Die Herzfrequenz am Ende jeder Herzfrequenzstufe (während des in der letzten Minute einer bestimmten Stufe erreichten Herzfrequenzstillstands) wurde gegen die entsprechende Leistungsabgabe (Produkt aus Körpergewicht, Schwerkraftkonstante, Schritthöhe und Häufigkeit von Aufstiegen) aufgetragen. Nach der Extrapolation wurde Wmax als Leistung geschätzt, die mit der vorhergesagten maximalen Herzfrequenz assoziiert ist (basierend auf der Formel 220 (min-1) – Alter).
Experimentelle Sitzung. Am darauffolgenden Tag wurden die Teilnehmer angewiesen, ruhig in Rückenlage zu liegen (L-Phase)., Nach 25 min in Rückenlage wurden die Probanden gebeten, langsam aufzustehen und 5 min im Stehen zu bleiben (S-Phase). Als nächstes wurde der Schritttest mit einer Frequenz durchgeführt, die 70% der einzelnen Wmax und einer Dauer von 8 min entspricht, während der Trainingsphase (E-Phase). Als nächstes ruhten die Probanden für 35 min in Rückenlage zur Erholung (R-Phase). Die Probanden atmeten während des gesamten experimentellen Verfahrens spontan, ohne zu versuchen, die Tiefe oder Häufigkeit des Atemmusters zu kontrollieren.,
Datenerfassung und-analyse
Während beider Sitzungen (Bestimmung von Wmax und experimenteller Sitzung) wurde die Herzfrequenz, dargestellt durch ihren reziproken Wert (RR-Intervall), Beat-to-Beat mit einem telemetrischen EKG-System (Sima Media, Olomouc, Tschechische Republik) mit einer Abtastrate von 1000 Hz überwacht. Seltene vorzeitige Beats wurden durch lineare Interpolation benachbarter Beats ersetzt.
Herzfrequenzvariabilität. Die anschließende HRV-Analyse in Zeit – und Frequenzbereichen an ausgewählten Segmenten des Datensatzes (mit einer Länge von 250 s) wurde offline mit einer speziellen Software durchgeführt (Abbildung 1)., Während der L-Phase (Subjekt liegt vor dem Training in Rückenlage) analysierten wir die HRV in fünf Segmenten (L1-L5), wobei das L1-Segment 5 min nach dem Liegen begann und das L5-Segment 10 s vor der nachfolgenden Phase endete. Die S-Phase wurde als separates Segment betrachtet, aber die ersten 50 s wurden ignoriert, um kurzfristige Herzfrequenzänderungen beim Stehen zu eliminieren. Verwertung (R-phase) wurde in fünf Segmente unterteilt (R1 – 300-550 s, R2 – 600-850 s, R3 – 900-1150 N, R4 – 1200-1450 s, und R5 – 1500-1750 s nach der Beendigung der übung)., Wir haben die E-Phase aus den HRV-Analysen aufgrund häufig auftretender Artefakte, die durch Subjektbewegungen während des Schritttests verursacht wurden, weggelassen. Zu Beginn der Genesung (0-300 s nach Beendigung des Trainings) wurde die HRV aufgrund der Nichtstationarität der Zeitreihe nicht quantifiziert.
Ausgewählte Zeitbereichsparameter, d.h.,, mittlere Dauer des RR-Intervalls (mittleres RR-Intervall), Standardabweichung der RR-Intervalle (SDRR), die Quadratwurzel der mittleren quadratischen Differenz aufeinanderfolgender RR-Intervalle (RMSSD) und der Anteil der Intervalldifferenzen aufeinanderfolgender RR-Intervalle größer als 50 ms (pNN50) wurden aus rohen RR-Intervallen berechnet.
Die Spektralanalyse wurde an linear resamplierten (2 Hz) Zeitreihen durchgeführt. Dann wurde die 256-Punkt-schnelle Fourier-Transformation wiederholt innerhalb eines ausgewählten Aufzeichnungssegments (Länge von 250 s, entsprechend 500 Samples nach Resampling) mit einer Verschiebung von 10 Punkten berechnet., Der signifikante Trend in jedem analysierten Fenster wurde entfernt, indem von der Zeitreihe die am besten passende Regressionslinie und das Hanning-Fenster subtrahiert wurden, um spektrale Leckagen zu vermeiden. Anschließend wurde das mittlere Spektrum des analysierten Segments berechnet und die spektrale Leistung in niedrigen (0,05-0,15 Hz, LF) und hohen Frequenzbändern (0,15-1,00 Hz, HF) wurde durch Integration erhalten. Nach den Empfehlungen der Task Force der European Society of Cardiology und der North American Society of Pacing and Electrophysiology (9) haben wir die Analyse des sehr niedrigen Frequenzbandes (unter 0.,05 Hz, VLF) aufgrund der umstrittenen physiologischen Erklärung von Herzfrequenzschwankungen in diesem Band und der kurzen Länge des analysierten Fensters.
Ein kürzlich entwickelter Parameter zur Quantifizierung der Komplexität und Regelmäßigkeit von Herzfrequenzzeitreihen namens Sample Entropy, dessen Algorithmus an anderer Stelle veröffentlicht wurde (10), wurde nach 1 Hz Resampling an 250 Punkten analysierter Segmente berechnet. Parameter m wurde auf 2 festgelegt und Toleranzniveau r betrug das 0,2-fache der Standardabweichung des analysierten Fensters, um Messungen und Vergleiche von Datensätzen mit unterschiedlichen Gesamtvariabilitäten zu ermöglichen (11).,
Die Abnahme der Herzfrequenz während der Erholungsphase wurde quantifiziert als prozentuale Abnahme der Herzfrequenz gegenüber dem Peak Exercise Heart Rate Level (100%) während der 1.Minute der Erholung (%D1).
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Abbildung 1. Ursprüngliche Aufzeichnung von Herzfrequenzänderungen während des Experiments. Die Segmente, die wir analysiert haben, sind angegeben (weitere Beschreibung siehe Material und Methoden)., |
Statistische Analyse
Die logarithmische Transformation wurde an LF-und HF-Spektralkräften durchgeführt, da sie keine Normalverteilung zeigten. Wiederholte Messungen ANOVA mit Kontrasten wurde verwendet, um Änderungen der während der experimentellen Sitzung bewerteten Parameter zu bestimmen. Pearson-Korrelationen wurden anhand ausgewählter Parameterpaare berechnet. Alle inferenziellen und Korrelationsstatistiken wurden bei P<0.05 als signifikant angesehen und Werte werden als Mittel ± SEM gemeldet.,
Ergebnisse
Submaximale Bestimmung von Wmax
Alle Teilnehmer haben die submaximale Schritt-Testbestimmung von Wmax nach der Maritz-Methode (1) abgeschlossen, um das Testübungsniveau bei 70% Wmax zu standardisieren. Die maximale Ausgangsleistung (Wmax) für die Gruppe betrug 164 ± 5 W.
HRV-Änderungen während des Experiments
Während der L-Phase wurden keine Änderungen der bewerteten Zeit-und Frequenzbereichsparameter beobachtet (unter Verwendung von ANOVA-Kontrasten) und daher wählten wir die HRV-Parameter des letzten Segments (L5) als repräsentativ für die L-Phase.,
Zeitbereichsparameter (Tabelle 1, Abbildung 2)
Alle Zeitbereichsparameter haben sich während des Experiments erheblich geändert (P<0.0005, ANOVA). Im Vergleich zur L-Phase nahm das mittlere RR-Intervall während der S-Phase ab. Nach dem Training stieg das mittlere RR-Intervall allmählich an, kehrte jedoch während der 30 Minuten der analysierten R-Phase nicht zum Wert vor dem Training in Rückenlage (L-Phase) zurück. Ein ähnlicher Verlauf von Veränderungen in SDRR, RMSSD und pNN50 wurde beobachtet, wobei der stärkste Rückgang während der S – und R-Phase in pNN50 festgestellt wurde.,
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Abbildung 2. Änderungen der Zeit-und Herzfrequenzvariabilitätsindizes während des Experiments. Daten werden als Mittel gemeldet und die Fehlerbalken repräsentieren das SEM. *P<0.05 im Vergleich zur L-Phase (wiederholte Messungen ANOVA). Abkürzungen siehe Legende zu Tabelle 1., |
Frequency domain Parameter (Tabelle 1, Abbildung 3)
Alle bewerteten frequency domain Parameter signifikant verändert, während das experiment (P<0.0005, ANOVA). Im Vergleich zur L-Phase nahm die HF-Leistung während der S-Phase ab. Es wurde jedoch weder eine signifikante Zunahme noch eine Abnahme der LF-Leistung beobachtet, als das Subjekt seine Position von Rückenlage zu Stehen änderte., Nach dem Training nahmen beide spektralen Kräfte (HF und LF) allmählich zu, aber während der 30 Minuten der analysierten R-Phase erreichten sie ihre Werte vor dem Training nicht.
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Abbildung 3. Änderungen der Frequenz-und Herzfrequenzvariabilitätsindizes während des Experiments. Daten werden als Mittel gemeldet und die Fehlerbalken repräsentieren das SEM. *P<0.05 im Vergleich zur L-Phase (wiederholte Messungen ANOVA). LF -, HF -, Niederfrequenz-bzw. Hochfrequenzspektralleistungen., |
Herzfrequenzkomplexität (Tabelle 1, Abbildung 4)
Die Probenentropie war im Stehen im Vergleich zur L-Phase signifikant geringer. Während der Genesung war die Entropie der Probe größer als während der S-Phase und etwas (und signifikant) niedriger als in Rückenlage vor dem Training. Erst während des letzten analysierten Segments, R5 (ungefähr 25-30 min nach Beendigung des Trainings), erreichte die Probenentropie Werte, die sich nicht signifikant von der L-Phase unterschieden.,
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Abbildung 4. Änderungen der Probenentropie (SampEn) während des Experiments. Daten werden als Mittel gemeldet und die Fehlerbalken repräsentieren das SEM. *P<0.05 im Vergleich zur L-Phase (wiederholte Messungen ANOVA). |
Herzfrequenzwiederherstellung und HRV
Während der 1.Minute der Erholung verringerte sich die Herzfrequenz um 38 ± 9% der Spitzenherzfrequenz während des Trainings., Keine signifikanten Korrelationen (Tabelle 2) zwischen %D1 und Zeit -, Frequenz-domain HRV-Parameter oder sample-Entropie aus der L-phase und S-phase gefunden wurden. Jedoch signifikante positive Korrelationen beobachtet wurden, die zwischen %D1 und bewertet alle Zeit-und Frequenzbereich-Parameter erhalten Sie von der R1 und R2 Segmente. Zudem wird eine signifikante positive Korrelation zwischen %D1 und sample-Entropie berechnet sich aus der R1-segment gefunden wurde., Unter den Parametern, die während der Erholungsphase mehr als 15 Minuten nach Beendigung des Trainings bewertet wurden (R3-R5-Segmente), zeigte nur pNN50 eine signifikante positive Korrelation mit %D1.,Die V-Indizes nahmen während der Erholungsphase nach dem Training kontinuierlich zu und blieben mindestens 30 Minuten lang (im Vergleich zur Rückenruhe) reduziert.ii) Die Herzfrequenzkomplexität war im Stehen im Vergleich zur Rückenruhe deutlich reduziert und eine leichte Verringerung, die während der Erholungsphase beobachtet wurde, kehrte nach 30 Minuten Erholung in Rückenlage auf das Niveau zurück; iii) Eine prozentuale Abnahme der Herzfrequenz während der ersten Erholungsphase korrelierte nicht mit den HRV-Parametern, die während der Ruhe-und Stehphase in Rückenlage bewertet wurden, sondern korrelierte positiv mit allen HRV-Indizes seit Beginn der Genesung.,
Autonomes Nervensystem, HRV und Bewegung
Während des Trainings ändern sich die kardiovaskulären Parameter, um die arbeitenden Muskeln mit Sauerstoff zu versorgen und die Perfusion lebenswichtiger Organe zu erhalten. Der Gefäßwiderstand und die Herzfrequenz werden bei körperlicher Aktivität unterschiedlich gesteuert (12,13). Zu Beginn des Trainings wird die Herzfrequenz (und das Herzzeitvolumen) hauptsächlich durch zentrale Befehlssignale über vagalen Entzug vermittelt., Wenn die Arbeitsintensität zunimmt und sich die Herzfrequenz 100 Schlägen/min nähert, beginnt die sympathische Aktivität zu steigen, was die Herzfrequenz und die Noradrenalinkonzentration im Plasma sowie die vasokonstriktiven Gefäße in den viszeralen Organen weiter erhöht (2,13-15).
Mit Beendigung des Trainings tragen Verlust des Zentralbefehls, Baroreflexaktivierung und andere Mechanismen zu einem Anstieg der parasympathischen Aktivität bei, was trotz aufrechterhaltener sympathischer Aktivierung zu einer Abnahme der Herzfrequenz führt (12). Später wurde auch ein sympathischer Entzug nach dem Training beobachtet (16).,
Rhythmische Schwankungen der efferenten sympathischen und vagalen Aktivitäten, die auf den Sinusknoten gerichtet sind, manifestieren sich als HRV. Die Analyse dieser Schwingungen kann Rückschlüsse auf den Zustand und die Funktion verschiedener kardiovaskulärer Kontrollkomponenten zulassen (9). Es wurde häufig beobachtet, dass die Gesamt-HRV (dargestellt durch SDRR), LF-und HF-Spektralkräfte und das mittlere RR-Intervall (reziproker Wert der Herzfrequenz) während des Trainings erheblich reduziert werden, was die Spektralanalyse für das Training erschwert. Während der Erholung wird die HRV allmählich wiedererlangt (8,14,17)., In Übereinstimmung mit früheren Ergebnissen beobachteten wir einen parallelen Anstieg aller HRV-Indizes während der 30-minütigen Erholung in Rückenlage nach dem Step-Test. Die HRV-Indizes stiegen in der ersten Hälfte der Erholung schneller und später langsamer an. Allerdings blieben auch nach 30 min alle HRV-Parameter im Vergleich zu Ruhewerten in Übereinstimmung mit Takahashi et al. reduziert. (18), die auch eine verringerte HF-Leistung nach 10 Minuten Erholung nach dem Training in Rückenlage berichteten.
Die meisten Schwankungen des RR-Intervalls beim Menschen werden durch Schwankungen des vagal-kardialen Nervenverkehrs verursacht (19)., In unserer Studie veränderten sich alle Time Domain HRV – Indizes (SDRR-repräsentiert die gesamte HRV, RMSSD und pNN50 zur Quantifizierung der Beat-to-Beat-Variabilität) in ähnlicher Weise, dh sie nahmen beim Stehen ab und nahmen während der Erholung nach dem Training allmählich zu. Diese HRV-Parameter stellen Änderungen der vagalen Aktivität während des Experiments dar. Unter diesem Gesichtspunkt ist der Wechsel der Position von Rückenlage zu Stehen durch eine Verringerung der parasympathischen Herzaktivität gekennzeichnet, und diese Aktivität wird während der Erholung nach dem Training zunehmend wiedererlangt.,
Während des Trainings wurde festgestellt, dass die HF-Komponente von HRV ein gültiger Index der parasympathischen Herznervenaktivität ist, da sie als Reaktion auf eine Erhöhung der Trainingsintensität abnahm und durch eine cholinerge Rezeptorhemmung abgeschwächt wurde (15). Im Einvernehmen mit Grasso et al. (20), unsere Ergebnisse zeigten, dass eine deutliche Reduzierung der HF beim stehen und eine schrittweise Erhöhung in recovery, darauf hinweist parasympathische Reaktivierung nach dem Training.,
Umstrittener ist die Interpretation der LF-Komponente, die von einigen als Marker für sympathische Modulation und von anderen als Parameter für sympathische, vagale und baroreflexe Einflüsse angesehen wird (9,20,21). In einer meta-Analyse von HRV-Studien, Eckberg (21) zeigten, dass die vagale Beiträge LF RR-Intervall Schwankungen sind groß, und es gibt keine überzeugenden Beweise dafür, dass die baseline-LF RR-Intervall spektrale Leistung ist im Zusammenhang quantitativ zu sympathisch-Herz-Nerven-Verkehr. Wir beobachteten keine signifikante Veränderung der HRV LF beim Stehen., Darüber hinaus fanden wir einen allmählichen Anstieg der LF von HRV während der Erholung nach dem Training parallel zu HF-und Zeitbereichsindizes. In Anbetracht dieser Daten als Ganzes schlagen wir vor, dass LF während der Erholung überwiegend durch Veränderungen der parasympathischen Aktivität direkt (durch Veränderungen der vagal-kardialen Aktivität, die Schwankungen im LF-Band verursachen) und/oder indirekt (durch Veränderungen der Baroreflexempfindlichkeit) beeinflusst wird.
Grundsätzlich sind biologische Systeme nichtlinear. Die nichtlineare Dynamikanalyse kann als leistungsfähiges Werkzeug zur Beschreibung der Biosignaleigenschaften verwendet werden (22)., Nichtlineare Parameter können kleine Unterschiede im Verhalten von Systemen aufdecken. Einer der kürzlich eingeführten Parameter, der in der Lage ist, Regelmäßigkeit, Vorhersagbarkeit und Komplexität analysierter Zeitreihen (und Systeme) zu quantifizieren, ist die ungefähre Entropie, die 1991 von Steven Pincus eingeführt wurde (11,23). Die ungefähre Entropie kann als Index der Komplexität des Steuerungssystems verwendet werden – niedrigere ungefähre Entropiewerte weisen auf eine höhere Autonomie der Systemkomponenten hin, die der Dynamik des bewerteten Parameters zugrunde liegen., Andererseits nimmt die ungefähre Entropie mit komplexeren Verbindungen innerhalb eines Systems zu (11,24). Richman und Moorman (10) verbesserten ihre mathematischen Eigenschaften und dieses neue Maß der Zeitreihenkomplexität wurde Sample Entropy genannt.
Wir beobachteten eine deutliche Reduktion der Probenentropie mit dem Wechsel der Position von Rückenlage zu Stehen, was mit Beobachtungen von Yeragani et al (25) übereinstimmt., Diese Tatsache weist auf die Vereinfachung der Herzfrequenzkontrolle bei Patienten mit vorherrschendem LF-Rhythmus nach Reduktion vagaler Einflüsse auf das Herz nach parasympathischem Entzug und sympathischer Aktivierung hin (25). Während der Erholung nach dem Training war die Entropie im Vergleich zur Rückenruhe vor dem Training leicht verringert und gewann nach 30 Minuten die Rückenruhewerte wieder. Trotz einer deutlich reduzierten HRV war die Herzfrequenzdynamik nach dem Training komplexer als im Stehen., Basierend auf Veränderungen der Probenentropie gehen wir davon aus, dass beide Abteilungen des autonomen Nervensystems die Herzfrequenz während der Erholung nach dem Training signifikant beeinflussen. Nach 30 min wird die Vagusaktivität in dem Maße erhöht, wie dies für die Rückgabe der Systemkomplexität an den Ruhewert in Rückenlage erforderlich ist.
Erholung der Herzfrequenz nach dem Training und ihre Beziehung zu HRV
Der exponentielle Rückgang der Herzfrequenz nach dem Training ist eine intrinsische Eigenschaft des intakten Kreislaufs unabhängig von der autonomen Kontrolle (4)., Die Herzfrequenz nimmt in den ersten 1-2 Minuten nach Beendigung des Trainings und danach allmählich ab. Während der Erholung von mäßigem und schwerem Training bleibt die Herzfrequenz über einen relativ langen Zeitraum (bis zu 60 min) (2,18,26-28) über dem Niveau vor dem Training erhöht. Aufgrund des vermuteten parasympathischen Ursprungs sowohl der HRV als auch der Herzfrequenzabnahme nach dem Training stellten wir die Hypothese auf, dass die HRV-Indizes vor und nach dem Training mit der Rate der Herzfrequenzwiederherstellung in Verbindung gebracht werden könnten., Die Korrelationsanalyse ergab, dass unsere Hypothese nicht vollständig zutrifft: Die HRV während der Ruhe und des Stehens in Rückenlage war nicht mit der Rate der Erholung der Herzfrequenz nach dem Training verbunden; Die signifikanten positiven Korrelationen zwischen %D1 und allen bewerteten Zeit-und Frequenzbereichsparametern, die ab der 5.und 10. Daher ist die Zunahme der parasympathischen Aktivität, die eine Verlangsamung der Herzfrequenz nach dem Training verursacht, weitgehend unabhängig vom basalen parasympathischen Tonus., Aus klinischer Sicht kann die Quantifizierung der HRV während verschiedener Manöver zusätzliche Informationen über die Anpassungsfähigkeit und Flexibilität des kardiovaskulären Systems bei potenzieller prognostischer klinischer Anwendung liefern.
Studienbeschränkungen
Es ist allgemein bekannt, dass das Ausmaß der neuronalen und hämodynamischen Reaktionen auf Bewegung mit der Trainingsintensität zusammenhängt (16). In unserer Studie bewerteten wir kardiovaskuläre Parameter nach dem Training bei 70% der maximalen Leistungsabgabe., Somit ist es möglich, dass unterschiedliche Trainingsintensitäten auch deutliche Auswirkungen auf kardiovaskuläre Veränderungen während und nach dem Training haben.
Da die durch körperliches Training erworbene Anpassung an Bewegung die kardiovaskuläre Reaktion auf Bewegung signifikant beeinflussen kann (29), haben wir diese Studie an gesunden untrainierten Probanden durchgeführt.
Die HRV-Indizes (und insbesondere die HF-Spektralleistung) werden weitgehend durch das Atemmuster beeinflusst, und es wird normalerweise empfohlen, die Häufigkeit der Atmung und das Gezeitenvolumen in HRV-Studien zu kontrollieren (30)., Wir haben nicht versucht, die Kontrolle der Atmung Muster, um zu vermeiden Betreff“s der Beschwerden und Stoffwechsel-und Blut-gas-änderungen aufgrund unerwünschter hypo – oder hyperventilation. Es wurde gezeigt, dass die Minutenbeatmung, das Gezeitenvolumen und die Atemfrequenz während der Erholung nach dem Training allmählich abnehmen (27). Der Gezeitenvolumenabfall könnte den HF-Anstieg während der Erholung verringern; Andererseits könnte der HF-Anstieg in gewissem Maße durch die Abnahme der Atemfrequenz nach dem Training verursacht werden. Daher sollten die HF-Leistungsänderungen mit Vorsicht als Veränderungen der vagal-kardialen Aktivität interpretiert werden.,
Abschließend stellten wir fest, dass die HRV-Indizes nach Trainingszeit und Häufigkeit während der Erholungsphase kontinuierlich anstiegen. Die Rate der Herzfrequenzabnahme während der Genesung korrelierte nicht mit den HRV-Parametern, die aus der Ruhe und dem Stehen in Rückenlage erhalten wurden, sondern korrelierte positiv mit allen HRV-Indizes, die nach Beginn der Genesung erhalten wurden (5 und 10 min nach Beendigung des Trainings)., Darüber hinaus wurde die Herzfrequenzkomplexität im Stehen deutlich reduziert und eine leichte Verringerung der Probenentropie während der Erholungsphase kehrte nach 30 Minuten Erholung in Rückenlage auf das Niveau vor dem Training zurück.
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