Regeneracja tętna po wysiłku: zależność od zmienności i złożoności tętna
Braz J Med Biol Res, sierpień 2002, Tom 35(8) 991-1000
regeneracja tętna po wysiłku: zależność od zmienności i złożoności tętna
M. Javorka, I. Zila, T. Balhárek i 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., Szybkość kardiodeceleracji powysiłkowej jest stosowana jako wskaźnik reaktywacji mięśnia sercowego. Analiza zmienności tętna (HRV) i złożoności może dostarczyć przydatnych informacji na temat autonomicznej kontroli układu sercowo-naczyniowego. Celem niniejszego badania było ustalenie związku pomiędzy zmniejszeniem częstości akcji serca po wysiłku fizycznym a parametrami HRV., Częstość akcji serca była monitorowana U 17 zdrowych mężczyzn (średnia wieku: 20 lat) w fazie przed wysiłkowej (25 min w pozycji leżącej, 5 min w pozycji stojącej), podczas wysiłku fizycznego (8 min testu krokowego z częstotliwością rosnącą odpowiadającą 70% maksymalnej mocy wyjściowej) oraz w fazie rekonwalescencji (30 min w pozycji leżącej). Na wybranych segmentach szeregów czasowych tętna przeprowadzono analizę HRV w domenach czasu i częstotliwości oraz ocenę nowo opracowanej miary złożoności-entropii próbki., Podczas rekonwalescencji częstość akcji serca stopniowo zmniejszała się, ale nie osiągała wartości przed wysiłkowych w ciągu 30 minut po wysiłku. Z drugiej strony wartość HRV stopniowo wzrastała, ale nie odzyskiwała wartości odpoczynku w okresie badania. Złożoność rytmu serca została nieznacznie zmniejszona po wysiłku fizycznym i osiągnęła wartości odpoczynku po 30-minutowej regeneracji. Częstość kardiodeceleracji nie była skorelowana z parametrami HRV przed wysiłkowym, ale dodatnio skorelowana z miarami HRV i entropią próbki uzyskanymi z wczesnych faz rekonwalescencji., Podsumowując, częstość kardiodeceleracji jest niezależna od pomiarów HRV w okresie odpoczynku, ale jest związana z wczesnymi pomiarami HRV po treningu, potwierdzającymi przywspółczulny udział w tej fazie.
słowa kluczowe: regeneracja wysiłkowa, zmienność tętna, Entropia, analiza widmowa, układ przywspółczulny
wprowadzenie
podczas wysiłku wzrost aktywności współczulnej i zmniejszenie wydzieliny z pochwy prowadzą do zwiększenia częstości akcji serca, objętości udaru i kurczliwości mięśnia sercowego w celu zaspokojenia zapotrzebowania energetycznego pracujących mięśni., Kardioakceleracja ćwiczeń wynika z uwolnienia przywspółczulnego hamowania przy niskiej intensywności ćwiczeń oraz zarówno z hamowania przywspółczulnego, jak i z aktywacji współczulnej przy umiarkowanej intensywności (1). Udział autonomiczny w kardiodeceleracji po wysiłku fizycznym (odzyskiwanie tętna) jest mniej zrozumiały. Nieaktywne odzyskiwanie z ćwiczeń dynamicznych jest związane z przerwaniem pierwotnego bodźca wysiłkowego z mózgu (kora mózgowa – Centralne polecenie), który jest odpowiedzialny za początkowy szybki spadek częstości akcji serca (2)., Uważa się, że wolniejsze zmiany bodźców na metaboreceptory i baroreceptory towarzyszące klirensowi metabolitów oraz opóźniona eliminacja ciepła i katecholamin są innymi czynnikami przyczyniającymi się do powrotu częstości akcji serca po aktywności fizycznej. Niemniej jednak aktywacja przywspółczulna jest uważana za główny mechanizm leżący u podstaw wykładniczej kardiodeceleracji po wysiłku fizycznym (1-4).
tempo spadku częstości rytmu serca i czas do powrotu do zdrowia po umiarkowanym do ciężkiego wysiłku fizycznego są powszechnie stosowane jako wskaźniki sprawności sercowo-naczyniowej (5)., Ostatnio sugerowano, że opóźniony spadek częstości akcji serca w pierwszej minucie po wysiłku fizycznym jest silnym i niezależnym predyktorem śmiertelności wszystkich przyczyn (3,6,7).
nowoczesnym i perspektywicznym podejściem do badania reakcji układu kontroli fizjologicznej na aktywność fizyczną jest ocena zmienności tętna (HRV), głównie przed i bezpośrednio po obciążeniu fizycznym (8)., Parametry HRV w domenach czasu i częstotliwości mogą dostarczyć użytecznych informacji na temat kontroli układu sercowo-naczyniowego, a także zostały uznane za niezależne predyktory śmiertelności w wielu prospektywnych badaniach epidemiologicznych (przegląd patrz Ref. 9). Zastosowanie nowych parametrów opartych na nieliniowej dynamice może dostarczyć dodatkowych informacji o układach zaangażowanych w kontrolę parametrów układu sercowo-naczyniowego, które są niewykrywalne w konwencjonalnej liniowej analizie HRV. Przykładowa Entropia-miara złożoności systemu i nieprzewidywalności – jest jedną z nich (10).,
ze względu na przywspółczulny wkład w regenerację tętna i HRV, postawiliśmy hipotezę, że wskaźniki HRV (głównie aktywności przywspółczulnej) przed i po wysiłku będą związane z szybkością kardiodeceleracji po ostrej dynamicznej aktywności fizycznej. Dlatego głównym celem niniejszego badania było ustalenie związku między odzyskiwaniem częstotliwości skurczu mięśnia sercowego po wysiłku fizycznym, HRV i złożonością częstotliwości skurczu mięśnia sercowego.,
materiał i metody
pacjenci
badanie przeprowadzono na 17 zdrowych niewykwalifikowanych ochotnikach płci męskiej (wiek 20, 3 ± 0, 2 lat, wskaźnik masy ciała 23, 9 ± 0, 5 kg / m2). Wszyscy pacjenci zostali poproszeni o unikanie palenia tytoniu i picia napojów alkoholowych przed procedurami eksperymentalnymi, a żaden z nich nie przyjmował żadnych leków wpływających na czynność układu sercowo-naczyniowego.
protokół został zatwierdzony przez Wydziałową Komisję Etyki i wszyscy uczestnicy wyrazili świadomą zgodę.,
procedury
protokół eksperymentalny składał się z dwóch sesji wykonywanych w oddzielnych dniach. Pierwszego dnia wyznaczono indywidualną maksymalną moc wyjściową w celu standaryzacji poziomu ćwiczeń w grupie badanej w drugim dniu pomiaru.
Maksymalna moc wyjściowa. Submaksymalna procedura przewidywania metodą Maritza (według Ref. 1) został użyty do określenia maksymalnej mocy wyjściowej (Wmax). Wszyscy testerzy wykonali test krokowy-powtórzoną wspinaczkę na ławce (wysokość 0,46 m) – z czterema rosnącymi częstotliwościami, z każdym etapem pracy trwającym 3 min., Tętno na końcu każdego etapu pracy (podczas stanu stacjonarnego tętna osiągniętego w ostatniej minucie danego etapu) zostało wykreślone w stosunku do odpowiedniej mocy wyjściowej (iloczyn masy ciała, stałej grawitacji, wysokości stopnia i częstotliwości wznoszenia). Po ekstrapolacji Wmax oszacowano jako moc wyjściową związaną z przewidywanym tętnem maksymalnym(na podstawie wzoru 220 (min-1) – wiek).
sesja eksperymentalna. Następnego dnia uczestnicy zostali poinstruowani, aby leżeli cicho w pozycji leżącej na plecach (Faza L)., Po 25 minutach w pozycji leżącej testerzy zostali poproszeni o powolne wstawanie i pozostawanie w pozycji stojącej przez 5 minut (Faza S). Następnie w fazie ćwiczeń (E-Faza) przeprowadzono test etapowy z częstotliwością odpowiadającą 70% indywidualnego Wmax i czasem trwania 8 min. Następnie testerzy odpoczywali przez 35 minut w pozycji leżącej na plecach w celu powrotu do zdrowia (Faza R). Testerzy oddychali spontanicznie podczas procedury eksperymentalnej bez próby kontrolowania głębokości lub częstotliwości wzorca oddechowego.,
akwizycja i analiza danych
podczas obu sesji (oznaczanie Wmax i sesja eksperymentalna) tętno, reprezentowane przez jego wartość wzajemną (interwał RR), było monitorowane beat-to-beat za pomocą telemetrycznego systemu EKG (Sima Media, Olomouc, Czechy) z częstotliwością próbkowania 1000 Hz. Rzadkie przedwczesne uderzenia zastąpiono liniową interpolacją sąsiednich uderzeń.
zmienność tętna. Następnie analizę HRV w domenach czasu i Częstotliwości na wybranych segmentach rekordu (o długości 250 s) przeprowadzono off-line za pomocą specjalnego oprogramowania (Rys. 1)., Podczas fazy L (podmiot leżący na plecach przed wysiłkiem fizycznym) analizowaliśmy HRV w pięciu segmentach (L1-L5), przy czym segment L1 zaczyna się 5 min po leżeniu, a segment L5 kończy się 10 s przed kolejną fazą. Faza S została uznana za oddzielny segment, ale pierwsze 50 s zostały zignorowane w celu wyeliminowania krótkotrwałych zmian tętna po staniu. Regeneracja (Faza R) została podzielona na pięć segmentów (R1 – 300-550 s, R2 – 600-850 s, R3 – 900-1150 s, R4 – 1200-1450 s i R5 – 1500-1750 s po zaprzestaniu ćwiczeń)., Pominęliśmy fazę E w analizach HRV z powodu często występujących artefaktów spowodowanych ruchami testera podczas testu krokowego. Na początku rekonwalescencji (0-300 s po zaprzestaniu ćwiczeń) HRV nie był oznaczany ilościowo ze względu na niestacjonarność szeregów czasowych.
wybrane parametry domeny czasowej, czyli,, średni czas trwania przedziału RR (średni przedział RR), odchylenie standardowe przedziałów RR (SDRR), pierwiastek kwadratowy średniej kwadratowej różnicy kolejnych przedziałów RR (rmssd) oraz odsetek różnic przedziałów kolejnych przedziałów RR większych niż 50 ms (pNN50), zostały obliczone z surowych przedziałów RR.
analizę spektralną przeprowadzono na liniowo próbkowanych seriach czasowych (2 Hz). Następnie 256-punktowa szybka transformacja Fouriera była wielokrotnie obliczana w obrębie wybranego segmentu nagrania (długość 250 s, odpowiadająca 500 próbkom po ponownym próbkowaniu) z przesunięciem o 10 punktów., Znacząca tendencja w każdym z analizowanych okien została usunięta przez odjęcie od szeregu czasowego najlepiej dopasowanej linii regresji i zastosowano okno Hanninga, aby uniknąć wycieku widmowego. Następnie obliczono średnie widmo analizowanego segmentu i uzyskano moc widmową w pasmach niskich (0,05-0,15 Hz, LF) i wysokich (0,15-1,00 Hz, HF) poprzez całkowanie. Zgodnie z zaleceniami Grupy Zadaniowej Europejskiego Towarzystwa Kardiologicznego i północnoamerykańskiego Towarzystwa stymulacji i Elektrofizjologii (9) pominęliśmy analizę pasma bardzo niskich częstotliwości (poniżej 0.,05 Hz, VLF) ze względu na kontrowersyjne fizjologiczne Wyjaśnienie wahań tętna w tym paśmie i krótką długość analizowanego okna.
niedawno opracowany parametr określający złożoność i regularność szeregów czasowych tętna zwany entropią próbki, którego algorytm został opublikowany w innym miejscu (10), został obliczony na 250 punktach analizowanych segmentów po próbkowaniu 1 Hz. Parametr m został ustalony na 2, a poziom tolerancji r był 0,2-krotnym odchyleniem standardowym analizowanego okna, aby umożliwić pomiary i porównanie zestawów danych o różnych wariantach ogólnych (11).,
zmniejszenie częstości akcji serca w fazie rekonwalescencji określono jako procentowe zmniejszenie częstości akcji serca w stosunku do maksymalnego poziomu aktywności fizycznej (100%) w ciągu pierwszej minuty rekonwalescencji (%D1).
|
|
Rysunek 1. Oryginalny zapis zmian tętna podczas eksperymentu. Wskazane są segmenty, które analizujemy (szczegółowy opis znajduje się w materiale i metodach)., |
analiza statystyczna
transformacja logarytmiczna została przeprowadzona na mocach widmowych LF i HF, ponieważ nie wykazały rozkładu normalnego. Powtarzające się pomiary ANOVA z kontrastami zostały wykorzystane do określenia zmian parametrów ocenianych podczas sesji eksperymentalnej. Korelacje Pearsona zostały obliczone na wybranych parach parametrów. Wszystkie Statystyki wnioskowania i korelacji uznano za istotne przy p<0.05, A wartości podano jako średnią ± SEM.,
wyniki
Submaksymalne oznaczanie Wmax
wszyscy uczestnicy ukończyli submaksymalne oznaczanie Wmax według metody Maritza (1) w celu standaryzacji poziomu ćwiczeń testowych przy 70% Wmax. Maksymalna moc wyjściowa (Wmax) dla grupy wynosiła 164 ± 5 W.
zmiany HRV podczas eksperymentu
nie zaobserwowano zmian w ocenianych parametrach domeny czasu i częstotliwości w fazie L (przy użyciu kontrastów ANOVA), dlatego wybraliśmy parametry HRV ostatniego segmentu (L5) jako reprezentatywne dla fazy L.,
parametry domeny czasu (Tabela 1, Rysunek 2)
parametry wszystkich domen czasu zmieniły się znacząco podczas eksperymentu (P<0.0005, ANOVA). W porównaniu z fazą L średni odstęp RR zmniejszył się podczas fazy S. Po wysiłku średni odstęp RR stopniowo zwiększał się, ale przez 30 minut analizowanej fazy R nie wracał do wartości leżącej przed wysiłkiem (fazy L). Podobny przebieg zmian zaobserwowano w SDRR, RMSSD i pNN50, przy czym największy spadek w fazie S i R stwierdzono w pNN50.,
|
|
Rysunek 2. Zmiany wskaźników zmienności tętna w domenie czasowej podczas eksperymentu. Dane są przekazywane jako środki, a paski błędów reprezentują SEM. *P<0,05 w porównaniu do fazy L(powtarzane pomiary ANOVA). Skróty patrz legenda do Tabeli 1., |
parametry domeny częstotliwości (Tabela 1, Rysunek 3)
wszystkie ocenione parametry domeny częstotliwości zmieniły się znacząco podczas eksperymentu (p< 0.0005, ANOVA). W porównaniu do fazy L, Moc HF zmniejszyła się podczas fazy S. Jednakże nie zaobserwowano ani znaczącego wzrostu, ani spadku mocy LF, gdy tester zmienił swoją pozycję z leżącej na stojącą., Po ćwiczeniach obie moce widmowe (HF i LF) stopniowo wzrastały, ale w ciągu 30 minut analizowanej fazy R nie osiągnęły wartości przed wysiłkowych.
|
|
Rysunek 3. Zmiany wskaźników zmienności częstości akcji serca w trakcie eksperymentu. Dane są przekazywane jako środki, a paski błędów reprezentują SEM. *P<0,05 w porównaniu do fazy L(powtarzane pomiary ANOVA). Odpowiednio LF, HF, niskie i wysokie moce widmowe częstotliwości., |
złożoność częstotliwości skurczu mięśnia sercowego (Tabela 1, Rysunek 4)
Entropia próbki była znacznie mniejsza w stanie spoczynku w porównaniu z fazą L. Podczas rekonwalescencji Entropia próbki była większa niż w fazie S i nieco (i znacząco) niższa niż w pozycji leżącej przed wysiłkiem fizycznym. Dopiero w ostatnim analizowanym segmencie, R5 (około 25-30 min po zaprzestaniu ćwiczeń), Entropia próbki osiągnęła wartości nie różniące się znacząco od fazy L.,
|
|
Rysunek 4. Zmiany entropii próbki (SampEn) podczas eksperymentu. Dane są przekazywane jako środki, a paski błędów reprezentują SEM. *P<0,05 w porównaniu do fazy L(powtarzane pomiary ANOVA). |
odzyskiwanie tętna i HRV
w pierwszej minucie powrotu do zdrowia tętno zmniejszyło się o 38 ± 9% maksymalnego tętna podczas wysiłku fizycznego., Nie stwierdzono istotnych korelacji (Tabela 2) między %D1 a czasem, parametrami HRV w domenie częstotliwości lub entropią próbki z fazy L I Fazy S. Zaobserwowano jednak istotne dodatnie korelacje pomiędzy %D1 a wszystkimi ocenionymi parametrami domeny czasu i częstotliwości otrzymanymi z segmentów R1 i R2. Ponadto stwierdzono istotną dodatnią korelację między %D1 a entropią próbki obliczoną z segmentu R1., Spośród parametrów ocenianych w okresie rekonwalescencji ponad 15 minut po zaprzestaniu ćwiczeń (segmenty R3-R5), tylko pNN50 wykazywał istotną dodatnią korelację z % D1.,Wskaźniki V stale zwiększały się w fazie rekonwalescencji po wysiłku fizycznym i pozostawały zmniejszone (w porównaniu z odpoczynkiem na plecach) przez co najmniej 30 minut; ii) złożoność częstości akcji serca była znacznie zmniejszona w pozycji stojącej w porównaniu z odpoczynkiem na plecach i nieznaczne zmniejszenie obserwowane w fazie rekonwalescencji powróciło do poziomu spoczynku na plecach po 30 minutach rekonwalescencji; iii) procentowe zmniejszenie częstości akcji serca podczas pierwszej minuty rekonwalescencji nie było skorelowane z parametrami HRV ocenianymi podczas fazy odpoczynku na plecach i fazy stojącej, ale były dodatnio skorelowane ze wszystkimi wskaźnikami HRV od początku rekonwalescencji.,
autonomiczny układ nerwowy, HRV i ćwiczenia
podczas wysiłku zmieniają się parametry układu sercowo-naczyniowego, aby dostarczyć tlen do pracujących mięśni i zachować perfuzję ważnych narządów. Opór naczyniowy i częstość akcji serca są kontrolowane w różny sposób podczas aktywności fizycznej (12,13). Na początku wysiłku tętno (i wyjście serca) uniesienie jest pośredniczone głównie przez centralne sygnały dowodzenia poprzez odstawienie nerwu błędnego., Wraz ze wzrostem intensywności pracy i zbliżeniem tętna do 100 uderzeń / min, aktywność współczulna zaczyna wzrastać, dalej zwiększając częstość akcji serca i stężenie noradrenaliny w osoczu oraz naczynia zwężające naczynia w narządach trzewnych (2,13-15).
wraz z przerwaniem ćwiczeń, utratą centralnego dowodzenia, aktywacją baroreflex i innymi mechanizmami przyczyniają się do wzrostu aktywności przywspółczulnej, powodując spadek częstości akcji serca pomimo utrzymującej się aktywacji współczulnej (12). Później zaobserwowano również odstawienie współczulne po ćwiczeniach (16).,
rytmiczne wahania w czynnościach współczulnych i wagalnych skierowanych na węzeł zatokowy manifestują się jako HRV. Analiza tych oscylacji może pozwolić na wnioskowanie o stanie i funkcji różnych składników kontroli układu sercowo-naczyniowego (9). Często obserwowano, że ogólna wartość HRV (reprezentowana przez SDRR), moc widmowa LF i HF oraz średni odstęp RR (wzajemna wartość tętna) są znacznie zmniejszone podczas wysiłku fizycznego, co utrudnia przeprowadzenie analizy widmowej do ćwiczeń. Podczas rekonwalescencji, HRV jest stopniowo odzyskiwany (8,14,17)., Zgodnie z wcześniejszymi wynikami zaobserwowaliśmy równoległy wzrost wszystkich wskaźników HRV podczas 30 min regeneracji na plecach po teście krokowym. Wskaźniki HRV rosły szybciej w pierwszej połowie ożywienia, a później wolniej. Jednak nawet po 30 min wszystkie parametry HRV pozostały zmniejszone w porównaniu do wartości odpoczynku w porozumieniu z Takahashi et al. (18), który również zgłosił zmniejszenie mocy HF po 10 minutach regeneracji na plecach po treningu.
Większość wahań odstępu RR u ludzi jest spowodowana wahaniami ruchu nerwów Błędno-sercowych (19)., W naszym badaniu indeksy all time domain HRV (SDRR – reprezentujące ogólną zmienność HRV, RMSSD i pNN50 oznaczające zmienność beat-to-beat) zmieniły się w podobny sposób, tj. zmniejszyły się po staniu i stopniowo zwiększały się podczas regeneracji po wysiłku fizycznym. Te parametry HRV reprezentują zmiany w aktywności wagalnej podczas eksperymentu. Z tego punktu widzenia zmiana pozycji z leżącej na stojącą charakteryzuje się zmniejszeniem aktywności przywspółczulnej serca i aktywność ta jest coraz bardziej odzyskiwana podczas regeneracji powysiłkowej.,
podczas wysiłku stwierdzono, że składnik HF HRV jest ważnym wskaźnikiem przywspółczulnej aktywności nerwów sercowych, ponieważ zmniejszał się w odpowiedzi na zwiększenie intensywności wysiłku fizycznego i był osłabiany przez hamowanie receptora cholinergicznego (15). W porozumieniu z Grasso et al. (20), nasze wyniki wykazały wyraźną redukcję HF po staniu i stopniowy wzrost podczas regeneracji, co wskazuje na przywspółczulną reaktywację po wysiłku fizycznym.,
bardziej kontrowersyjna jest interpretacja komponentu LF, który jest przez niektórych uważany za marker modulacji współczulnej, a przez innych za parametr obejmujący wpływy współczulne, wagalne i barorefleksyjne (9,20,21). W metaanalizie badań HRV Eckberg (21) wykazał, że udział wagalny w wahaniach interwału LF RR jest duży i nie ma przekonujących dowodów na to, że wyjściowa moc widmowa LF RR jest związana ilościowo z ruchem nerwów współczulnych i sercowych. Nie zaobserwowaliśmy znaczącej zmiany w HRV LF po staniu., Ponadto zauważyliśmy stopniowy wzrost LF HRV podczas regeneracji powysiłkowej równolegle do wskaźników HF i domen czasowych. Biorąc pod uwagę te dane jako całość, sugerujemy, że na LF HRV w czasie rekonwalescencji wpływają przede wszystkim zmiany aktywności przywspółczulnej bezpośrednio (poprzez zmiany aktywności pochwy i serca powodujące wahania w paśmie LF) i (lub) pośrednio (poprzez zmiany wrażliwości na baroreflex).
w zasadzie układy biologiczne są nieliniowe. Analiza dynamiki nieliniowej może być wykorzystana jako potężne narzędzie do opisu charakterystyki biosynchronicznej (22)., Nieliniowe parametry są w stanie ujawnić niewielkie różnice w zachowaniu systemów. Jednym z niedawno wprowadzonych parametrów, które są w stanie kwantyfikować regularność, przewidywalność i złożoność analizowanych szeregów czasowych (i systemów) jest Entropia przybliżona, wprowadzona przez Stevena Pincusa w 1991 roku (11,23). Entropia przybliżona może być używana jako wskaźnik złożoności układu sterowania – niższe przybliżone wartości entropii wskazują na większą autonomię elementów układu leżących u podstaw dynamiki ocenianego parametru., Z drugiej strony przybliżona Entropia wzrasta wraz z bardziej złożonymi połączeniami wewnątrz układu (11,24). Richman i Moorman (10) poprawili swoje właściwości matematyczne i ta nowa miara złożoności szeregów czasowych została nazwana entropią próbki.
zaobserwowaliśmy znaczne zmniejszenie entropii próbki wraz ze zmianą pozycji z leżącej na stojącą, co jest zgodne z obserwacjami Yeragani et al (25)., Fakt ten wskazuje na uproszczenie kontroli tętna w pozycji stojącej z przewagą rytmu LF po zmniejszeniu wpływu na serce w następstwie przywspółczulnego wycofania i aktywacji współczulnej (25). Podczas regeneracji po wysiłku Entropia próbki była nieznacznie zmniejszona w porównaniu do odpoczynku na plecach przed wysiłkiem fizycznym i odzyskała wartości odpoczynku na plecach po 30 minutach. Pomimo znacznie obniżonej wartości HRV, dynamika tętna po wysiłku była bardziej złożona niż w pozycji stojącej., Na podstawie zmian entropii próbki Zakładamy, że oba podziały autonomicznego układu nerwowego znacząco wpływają na częstość akcji serca podczas rekonwalescencji po wysiłku fizycznym. Po 30 minutach aktywność vagus zwiększa się do stopnia niezbędnego do powrotu złożoności systemu do wartości odpoczynku na plecach.
odzyskiwanie tętna po wysiłku fizycznym i jego związek z HRV
wykładniczy spadek tętna po wysiłku fizycznym jest nieodłączną właściwością nienaruszonego krążenia, niezależną od kontroli autonomicznej (4)., Częstość akcji serca gwałtownie spada w ciągu pierwszych 1-2 minut po zaprzestaniu ćwiczeń, a następnie stopniowo. Podczas rekonwalescencji po umiarkowanym i ciężkim wysiłku tętno pozostaje podwyższone powyżej poziomu przed wysiłkowego przez stosunkowo długi okres czasu (do 60 min) (2,18,26-28). Z powodu domniemanego przywspółczulnego pochodzenia zarówno HRV, jak i tempa zmniejszania częstości akcji serca po wysiłku postawiliśmy hipotezę, że wskaźniki HRV przed i po wysiłku mogą być związane z tempem odzyskiwania częstości akcji serca., Analiza korelacji wykazała, że nasza hipoteza nie była do końca prawdziwa: HRV podczas odpoczynku na plecach i w pozycji stojącej nie było związane z szybkością regeneracji powysiłkowej tętna; zaobserwowano jednak istotne dodatnie korelacje między %D1 a wszystkimi ocenionymi parametrami domeny czasu i częstotliwości uzyskanymi od 5.i 10. minuty rekonwalescencji. Dlatego wzrost aktywności przywspółczulnej powodujący spowolnienie tętna po wysiłku fizycznym jest w dużym stopniu niezależny od podstawowego tonu przywspółczulnego., Z klinicznego punktu widzenia kwantyfikacja HRV podczas różnych manewrów może dostarczyć dodatkowych informacji na temat zdolności adaptacyjnych i elastyczności układu sercowo-naczyniowego z potencjalnym klinicznym zastosowaniem prognostycznym.
Ograniczenia badań
powszechnie wiadomo, że wielkość reakcji neuronowych i hemodynamicznych na ćwiczenia jest związana z intensywnością ćwiczeń (16). W naszym badaniu oceniliśmy parametry sercowo-naczyniowe po wysiłku na poziomie 70% indywidualnego maksymalnego poziomu mocy wyjściowej., W związku z tym możliwe jest, że różne intensywności ćwiczeń mają również wyraźny wpływ na zmiany sercowo-naczyniowe w trakcie i po wysiłku.
ponieważ adaptacja do ćwiczeń nabytych przez trening fizyczny może znacząco wpływać na reakcję układu krążenia na ćwiczenia (29), przeprowadziliśmy to badanie na zdrowych, niewykwalifikowanych osobach.
wskaźniki HRV (a zwłaszcza moc widmowa HF) są w dużym stopniu zależne od wzorca oddychania i zwykle zaleca się kontrolowanie częstotliwości oddychania i objętości pływów w badaniach HRV (30)., Nie próbowaliśmy kontrolować wzorca oddychania w celu uniknięcia dyskomfortu testera oraz zmian metabolicznych i gazów we krwi z powodu niepożądanej hipo – lub hiperwentylacji. Wykazano, że minutowa wentylacja, objętość pływowa i częstotliwość oddechowa stopniowo zmniejszają się podczas regeneracji powysiłkowej (27). Spadek objętości pływów może zmniejszyć wzrost HF podczas regeneracji; z drugiej strony wzrost HF może być w pewnym stopniu spowodowany spadkiem częstotliwości oddechowej po wysiłku. Dlatego zmiany mocy HF należy interpretować ostrożnie jako zmiany aktywności wagalnej i sercowej.,
podsumowując, stwierdziliśmy, że po ćwiczeniach wskaźniki HRV w domenie czasu i częstotliwości stale rosły w fazie regeneracji. Częstość zmniejszania częstości akcji serca podczas rekonwalescencji nie była skorelowana z parametrami HRV uzyskanymi z leżenia w pozycji leżącej i stojącej, ale była dodatnio skorelowana ze wszystkimi wskaźnikami HRV uzyskanymi od początku rekonwalescencji (5 i 10 min po zaprzestaniu wysiłku fizycznego)., Ponadto złożoność częstości akcji serca została znacznie zmniejszona w pozycji stojącej, a niewielkie zmniejszenie entropii próbki w fazie rekonwalescencji powróciło do poziomu przed wysiłkowego po 30 minutach rekonwalescencji w pozycji leżącej.
1. Shephard R (1987). Fizjologia Ćwiczeń. B. C. Decker Inc., Philadelphia, PA, USA.
2. Carter III R, Watenpaugh DE, Wasmund WL, Wasmund SL & Smith ML (1999). Pompa mięśniowa i centralne dowództwo podczas rekonwalescencji po ćwiczeniach u ludzi. Journal of Applied Physiology, 87: 1463-1469.
3., Nishime EO, Cole CR, Blackstone EH, Paszkow FJ & Odzyskiwanie tętna i wynik ćwiczeń na bieżni jako czynniki predykcyjne śmiertelności u pacjentów, o których mowa w EKG wysiłkowym. 284: 1392-1398.
4. Savin WM, Davidson DM & Haskell WL (1982). Autonomiczny wkład w regenerację tętna po ćwiczeniach u ludzi. Journal of Applied Physiology, 53: 1572-1575.
5. Chorbajian T (1971). Nomograficzne podejście do szacowania czasu regeneracji tętna po wysiłku fizycznym., Journal of Applied Physiology, 31: 962-964.
6. Ashley EA, Myers J & Froelicher V (2000). Testy wysiłkowe w medycynie. Lancet, 356: 1592-1597.
7. Cole CR, Blackstone EH, Paszkow FJ, Snader CE & Regeneracja tętna bezpośrednio po wysiłku jako czynnik predyktor śmiertelności. New England Journal of Medicine, 341: 1351-1357.
8. Salinger J, Opavský J, Stejskal P, Vychodil R, Olšák s & Janura m (1998)., Ocena zmienności częstości akcji serca w wysiłku fizycznym za pomocą systemu telemetrycznego Variapulse TF 3. Gymnica, 28: 13-23.
9. Task Force of the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology (1996). Zmienność tętna. Standardy pomiaru, interpretacji fizjologicznej i zastosowania klinicznego. Obieg, 93: 1043-1065.
10. Richman JS & Moorman JR (2000). Fizjologiczna analiza szeregów czasowych z wykorzystaniem entropii przybliżonej i entropii próbki. American Journal of Physiology, 278: H2039-H2049.
12., O ” Leary D (1993). Autonomiczne mechanizmy metaboreflex mięśni kontroli tętna. Journal of Applied Physiology, 74: 1748-1754.
13. Rowell LB & O”Leary DS (1990). Odruchowa Kontrola krążenia podczas ćwiczeń: chemorefleks i mechanorefleks. Journal of Applied Physiology, 69: 407-418.
14. Kluess HA, Wood RH & Welsch MA (2000). Modulacje nerwu błędnego serca i hemodynamika Centralna podczas ćwiczeń z chwytem ręcznym. American Journal of Physiology, 279: H1648-H1652.
15., Warren JH, Jaffe RS, Wraa CE & Stebbins CL (1997). Wpływ blokady autonomicznej na widmo mocy zmienności tętna podczas wysiłku fizycznego. American Journal of Physiology, 273: R495-R502.
16. Forjaz CLM, Matsudaira Y, Rodrigues FB, Nunes n & Negrão CE (1998). Zmiany potreningowe ciśnienia krwi, tętna i ciśnienia tętna w różnych intensywnościach wysiłkowych u ludzi z normalnym ciśnieniem. Brazilian Journal of Medical and Biological Research, 31: 1247-1255.
18., Takahashi T, Okada a, Saitoh T, Hayano J & Miyamoto Y (2000). Różnica w odpowiedzi sercowo-naczyniowej człowieka między wyprostowanym i leżącym odzysku z ćwiczeń w pozycji pionowej cyklu. European Journal of Applied Physiology, 81: 233-239.
19. Eckberg DL (2000). Fizjologiczne podstawy rytmu autonomicznego człowieka. Annals of Medicine, 32: 341-349.
20. Grasso R, Schena F, Gulli g & Cevese A (1997). Czy zmienność okresu serca o niskiej częstotliwości odzwierciedla specyficzny mechanizm przywspółczulny? Journal of the Autonomic Nervous System, 63: 30-38.,
21. Eckberg DL (1997). Równowaga sympatykowagalna. Krytyczna ocena. Obieg, 96: 3224-3232.
23. Pincus SM (1991). Przybliżona Entropia jako miara złożoności systemu. [2010-08-20 18: 20]
24. Pincus SM (2000). Przybliżona Entropia w kardiologii. Herzschrittmachertherapie und Elektrophysiologie, 11: 139-150.
25. Yeragani VK, Srinivasan K, Vempati S, Pohl r & Balon R (1993). Fraktalny wymiar szeregów czasowych tętna: skuteczna miara funkcji autonomicznych., Journal of Applied Physiology, 75: 2429-2438.
27. Miyamoto Y, Hiura T, Tamura T, Nakamura T, Higuchi J & Mikami T (1982). Dynamika funkcji serca, układu oddechowego i metabolicznego u mężczyzn w odpowiedzi na obciążenie pracą stopniową. Journal of Applied Physiology, 52: 1198-1208.
29. Hagberg JM, Hickson RC, Ehsani AA & Szybsze regulacje i odzyskiwanie z ćwiczeń submaksymalnych w stanie wyszkolonym. Journal of Applied Physiology, 48: 218-224.
30., Brown TE, Beightol LA, Koh J & Eckberg DL (1993). Istotny wpływ oddychania na widmo mocy interwału R-R jest w dużej mierze ignorowany. Journal of Applied Physiology, 75: 2310-2317.