ЗМІННІСТЬ СЕРЦЕВОЇ ЧАСТИНИ. ВСР
ЗМІННІСТЬ СЕРЦЕВОЇ ЧАСТИНИ. ВСР
У спорті біологічні сигнали часто використовуються як інструменти для контролю та оцінки тренувальних навантажень або гострих та хронічних наслідків, які вони викликають в організмі спортсмена [1]. Одним з цих показників є частота серцевих скорочень, яка, як правило, вимірюється в ударах за хвилину із використанням середнього значення, але реальність така, що відстань у часі між цими ударами не є постійною.
Здатність серця виробляти коливання частоти ударів залежно від ситуації (інтервали R-R) - це те, що визначає варіабельність серцевого ритму (Зображення 1) [2].
Вік, барорецепторний рефлекс, дихання, температура та зміни постави, серед інших факторів, які ми побачимо під час цієї статті, впливають на цю мінливість (скорочено VFC або HRV для її скорочення англійською мовою) [3]. Це дуже важливо, оскільки, хоча одним із найпоширеніших видів використання у спорті є виявлення перетренованості та контроль відновлення через коливання ВСР, існує багато факторів, які можуть це змінити., настільки висновок, що низька мінливість є симптомом перетренованості, майже неможливий.
Ми могли б зробити висновок, що існування невідповідної моделі мінливості може відображати те, що щось відбувається в нашому тілі, створюючи дисбаланс. Отже, це може бути інструментом із великим потенціалом, який дозволяє врахувати більш глибокий аналіз інших змінних.
Зображення 1. Інтервал R-R
ВІДНОСИНИ І РЕФЛЕКСІЯ СТАНУ ЗДОРОВ’Я
Існує взаємозв’язок між ВСР та здоров’ям. Як ми вже зазначали, серце не б'ється регулярно, насправді це не буде хорошим показником здоров'я. Дуже регулярне серце пов'язане з різними розладами, збільшенням смертності та загальними захворюваннями [4].
Навпаки, більша мінливість пов’язана з позитивними фізіологічними та психологічними ефектами [5]. Наприклад, Вебер [6] дійшов висновку: "низький рівень HVR може ідентифікувати здорових осіб, яким загрожує майбутнє захворювання".
Однак, Від чого залежить ця мінливість або чому вона проявляється? Наша нервова система багато в чому пов’язана з цим, давайте проаналізуємо її глибше.
ПОКОЛЕННЯ ВСР. АВТОНОМНА НЕРВОВА СИСТЕМА
Нервова система - це складна система нервових клітин, основною функцією якої є контроль, захист та реагування на зміни у внутрішньому та зовнішньому середовищі.
Це поділяється на центральну нервову систему (ЦНС; головний та спинний мозок), периферичну нервову систему (ПНС; спинномозкові та черепно-мозкові нерви) та вегетативну (ВНС), яка є підрозділом моторних нервів хребта.
ВНС підрозділяється на симпатичну (готує організм до насторожених та екстремальних ситуацій) та парасимпатичну (відновлює та зберігає енергію під час відпочинку) [7] (Зображення 2).
Зображення 2. Вегетативна нервова система
Дуже простими словами ми скажемо, що автономна нервова система (АНС) відповідає за несвідоме управління вашим тілом і ставить вас у два основних стани - настороженість і розслабленість. Серед його функцій - контроль пульсу, артеріального тиску, розподілу крові та дихання.
Як я вже зазначав, це підрозділяється на дві і часто з антагоністичними функціями, але ми завжди повинні пам'ятати, що обидва працюють разом, навіть якщо ми їх аналізуємо окремо. Це ключова ідея, коли ми говоримо про ВСР, оскільки нервова діяльність (одночасні та протилежні зміни) відображається на серцевій мінливості.
Тим не менш, як ВСР впливає на мої спортивні результати?
ВСР виявляє короткострокові та довгострокові зміни внаслідок індивідуальних та екологічних наслідків, таких як фізична активність або психічний стрес, і постійно зменшується, коли погіршуються механізми вегетативного контролю [8].
Збільшення серцевої мінливості пов’язане з переважанням СНП або вагуса, тоді як зменшення пов’язане із симпатичною нервовою системою. Наприклад, коли ми робимо тренування з опором середньої інтенсивності, парасимпатична активність у серці зростає під час відпочинку, що, як вважається, має кардіопротекторну дію [9]. Це просто, наш пульс зменшується, а серце працює менше.
Щодо ВСР, збільшення парасимпатичної або блукаючої активації характеризуватиметься збільшенням мінливості, оскільки збереження енергії сприяє у спокої завдяки домінуванню парасимпатиків [10].
На тренуваннях стрес, на який ми ставимо тіло, тимчасово створює симпатичну перевагу, однак, коли ми правильно відновлюємося, переважає вагінальна активність [11].
Отже, вдаючись до логіки, коли ми тренуємось, нам потрібна оптимальна доза, і ми бачимо, що надлишок або дефект не підходять ... Інь та Ян представляють подвійність; наскільки взаємодоповнюючими повинні бути обидві системи та їх вплив на баланс тіла (Зображення 3).
Зображення 3. Приклад балансу між системами
Отже, аналіз варіабельності серцевого ритму (ВСР) кількісно визначає та розділяє серцеву реакцію вегетативної нервової системи на дві частини; парасимпатична (блукаюча) та симпатична (адренергічна) реакція. Це відображає коактивацію, коінгібування або взаємну активацію симпатичної та парасимпатичної систем [12] (Зображення 4).
Зображення 4. Спільна активація обох частин АНС.
Окрім доказів відображення стану здоров’я чи інтенсивності під час тренувань, найбільше цікавості щодо ВСР викликає і для чого вона позиціонує себе як інструмент контролю тренувань - це все, що пов’язане з моніторинг відновлення. Зміни в моделях ANS відображаються на ВСР та можуть бути корисними для управління втомою.
ВИЗНАЧЕННЯ ВСР
На практиці найзручнішим і найточнішим методом є вимірювання відстані QRS в мілісекундах биття за тактом. Результат - серія з 3 або 4 цифр, залежно від періоду вимірювання. Просто як це? Так, але для тих з нас, хто не є математиками, кількість обчислень, яку потрібно зробити для обробки цих даних, є більш ніж дивною ...
Потім вимірювання потрібно буде проводити протягом певного часу, який може становити хвилини, години або дні [14]. По мірі прогресу ми вже можемо інтуїтувати речі. Перше і найочевидніше - нам не доведеться робити усіх цих припущень і складних математичних розрахунків; ми в еру смартфонів ... нехай вони працюють! Другий полягає в тому, що за логікою ми також не будемо вимірювати години, лежачи на лікарняному ліжку, оскільки при коротших записах це також можна отримати.
Отже, існує два способи аналізу змінності в часі. Зелі та Маклем [15] розрізняють часову область або частотну. І в одному, і в другому вимірюється час між кожним ударом, і всі ненормальні удари усуваються. Обидва методи мають переваги та недоліки:
• Перший є простішим і включає статистичні показники, але не дає нам інформації про те, яка частина нервової системи працює більш-менш [14], хоча це правда, що певні взаємозв'язки можна скласти.
• Другий дає нам можливість активувати кожну систему і базується на наступному:
Сигнал являє собою засіб, за допомогою якого енергія поширюється через систему і може відображати будь-яку змінну в системі [16]. Оскільки більшість біологічних систем коливаються на певних частотах, "серцебиття" варіацій серця може бути візуалізовано за допомогою частотного аналізу.
Зазвичай вивчаються дві смуги частот, і залежно від коливань, які ми спостерігаємо в тому чи іншому, ми можемо зробити певні висновки.
В основному і, як ми вже говорили, походження цих коливань опосередковується симпатичною та парасимпатичною системами. Відомо, що високочастотні коливання (ВЧ) генеруються лише завдяки блукаюче збудження, в той час як низькочастотні коливання (НЧ) спричинені двома гілками вегетативної нервової системи.
ЩО МНЕ ПОТРІБНО, ЩО ВИМІРИТИ ВРС?
В принципі, будь-який пристрій, здатний вимірювати імпульс, оскільки насправді більшість комерційних пристроїв роблять електрокардіограму, що кодує відстані QRS в мілісекундах. Потім за допомогою обробки сигналів наші монітори та додатки пульсу роблять відповідні розрахунки та показують вам показники для оцінки.
Походження цієї статті, покликаної перейти до практичних та навчити тих Програми та монітор серцевого ритму, але, бачачи складність та обширність теми, я волію залишити це для інших пізніших записів. Крім того, основи цього повинні сидіти дуже добре.
ЯК ІНТЕРПРЕТУЮ ДАНІ?
Як я вже згадував, якщо ми не математики (і я не є), непросто зрозуміти всі алгоритми, які потрібно зробити для його обчислення. Однак, якщо чесно, це не обов'язково.
Я знову пам’ятаю, що це буде робити наш мобільний або пульсометр. Незважаючи на це, важливо знати хоча б те, що означають усі ті літери, які нам дають програми або про які йдеться в дослідженнях.
Якщо ми перейдемо до першого з методів вимірювання (часовий діапазон), ми отримаємо статистичні виміри (Зображення 5), такі як середнє значення інтервалів R-R та відхилення.
Стандартне відхилення інтервалів NN (SDNN, іноді його також називають SDRR) є загальним показником ВСР і формально є стандартним відхиленням усіх нормальних відстаней QRS [14]. Це основний параметр, на який ви дивитесь. Якщо він низький, це також відповідає низькій мінливості.
• NN50 - це кількість послідовних пар NN, різниця яких перевищує 50 мс [14].
• pNN50 - це частка NN50 за 24 години, і, як вважають, він проявляє парасимпатичну активність [2].
• rMSSD - квадратний корінь кожного інтервалу NN [17].
Зображення 5. Індекси вимірювання ВСР.
Якщо говорити про контрольні значення цих понять, то, чесно кажучи, це щось, що цілком виходить за межі моїх знань. Отже, я також просто дозволяю Додатку виконувати роботу (зрештою, мета його використання - полегшити нам, поки ми знаємо, як його інтерпретувати). Це правда, що я міг би зробити поглиблений огляд бібліографії, але я думаю, що це не щось легко, і це не типово для цієї статті; і, крім того, тлумачення повинно бути дуже обережним. Ми повинні пам’ятати про свої обмеження в цій галузі (принаймні я не кардіолог) і про те, що література не така потужна, як би мала бути. Як завжди, це приводить нас до того ж висновку:
Працюючи рука об руку зі спеціалістами, ми говоримо не лише про лікарів, а й про інженерів та експертів у галузі технологій.
ЯКОЮ ТЕРМІЛЬНІСТЮ І НАДІЙНІСТЮ МАЄ ПУЛЬСОМЕТР?
На сьогоднішній день багато хто з вас ставлять під сумнів дійсність пульсометрів або браслетів активності, таких як fitbit ... Чи справді вони працюють так само, як медичні інструменти?
Шефер і Вагедес [18] написали огляд щодо точності тих приладів, які використовували фотоплетизмографію (світло надходить у кров, щоб побачити, скільки вона поглинає). Вони дійшли висновку, що вони досить точні для здорових (молодих) та тих, хто відпочиває.
Щодо моніторів серцевого ритму, ми могли б сказати більше того самого в загальних рисах, оскільки вони є дійсними, але очевидно, що якщо ми детально розберемося, вони не настільки точні, як інші засоби [19], а результати та дані повинні бути аналізується разом з іншими методами кількісного визначення.
ФАКТОРИ, ЩО МОЖУТЬ ЗМІНИТИ ВПЛ [17]
• Час реєстрації (короткий чи довгий).
• Метод вимірювання (автоматичний або ручний).
ВИСНОВКИ
1. ВСР є науковим інструментом із багатьма встановленими програмами, стільки в повітрі, що очікують подальшого дослідження, і стільки застережень та міркувань.
два. Знижений рівень ВСР означає порушення гомеостазу або балансу тіла. Хоча це і звучить парадоксально, але стан постійної мінливості в серці є тим, що дозволяє нам адаптуватися до навколишнього середовища. Якби він був фіксованим і послідовним, він не мав би здатності відхилятися і піддавався б найменшій загрозі.
3. Коли ми аналізуємо Додатки, що використовують цей метод управління (практичні інструменти, до яких ми звернемося у другій частині цього розділу), вони повинні вміти правильно використовувати різні алгоритми для інтеграції всіх тих змінних, які були перелічені в їх протоколах вимірювань. до.
4. З іншого боку, і це цілком зрозуміло, існує багато змінних, які необхідно контролювати, отже, на початку цієї статті я сказав, що хоча ВСР може бути дуже корисним інструментом, висновок про те, що спортсмен перетренований, оскільки його різноманітність ВСР така смілива і безрозсудна.
Бібліографічні посилання
1. Лагідний JMG. Застосування варіабельності серцевого ритму для контролю спортивних тренувань: аналіз у частотному режимі. Архів спортивної медицини: журнал Іспанської федерації спортивної медицини та Іберо-Американської конфедерації спортивної медицини. 2013 (153): 43-51.
2. Варіабельність серцевого ритму: стандарти вимірювання, фізіологічна інтерпретація та клінічне використання. Робоча група Європейського кардіологічного товариства та Північноамериканського товариства кардіостимуляторів та електрофізіології. Тираж. 1996, 01 березня; 93 (5): 1043-65. PubMed PMID: 8598068. Epub 1996/03/01. інж.
3. Ріохас-Родрігес Х, Ольгін Ф, Гонсалес-Ермосільо А, Ром'є I. Використання варіабельності серцевого ритму як маркер серцево-судинних ефектів, пов'язаних із забрудненням повітря. Охорона здоров'я Мексики. 2006; 48 (4): 348-57.
4. Seccareccia F, Pannozzo F, Dima F, Minoprio A, Menditto A, Lo Noce C, et al. Частота серцевих скорочень як предиктор смертності: проект MATISS. Американський журнал охорони здоров'я. 2001 серпня; 91 (8): 1258-63. PubMed PMID: 11499115. Видано Central Central PMCID: PMC1446757. Epub 2001/08/14. інж.
5. Рассел М.Є., Скотт А.Б., Боггеро І.А., Карлсон КР. Включення періоду відпочинку в діафрагмальне дихання збільшує варіабельність частоти серцевих скорочень: наслідки для поведінкової терапії. Психофізіологія. 2016 грудня 07. PubMed PMID: 27925652. Epub 2016/12/08. інж.
6. Вебер CS, Thayer JF, Rudat M, Wirtz PH, Zimmermann-Viehoff F, Thomas A та ін. Низький вагусний тонус пов’язаний з порушенням відновлення серцево-судинних, ендокринних та імунних маркерів після стресу. Європейський журнал прикладної фізіології. 2010 травень; 109 (2): 201-11. PubMed PMID: 20052593. Epub 2010/01/07. інж.
7. Нервова система. В: Rovenský J, Payer J, редактори. Словник ревматології. Відень: Springer Vienna; 2009. с. 142-.
8. Kiss O, Sydo N, Vargha P, Vago H, Czimbalmos C, Edes E та ін. Детальний аналіз варіабельності серцевого ритму у спортсменів. Клінічні автономні дослідження: офіційний журнал Товариства клінічних автономних досліджень. 2016 серпня; 26 (4): 245-52. PubMed PMID: 27271053. Epub 2016/06/09. інж.
9. Картер Дж. Б., Баністер Е. В., Блабер А. П. Вплив вправи на витривалість на вегетативний контроль частоти серцевих скорочень. Спортивна медицина (Окленд, Нова Зеландія). 2003; 33 (1): 33-46. PubMed PMID: 12477376. Epub 2002/12/13. інж.
10. Тейєр Дж. Ф., Ахс Ф., Фредріксон М., Соллерс Дж. Дж., 3-й, Веджер ТД. Мета-аналіз варіабельності серцевого ритму та дослідження нейровізуалізації: наслідки для варіабельності серцевого ритму як маркер стресу та здоров'я. Нейронауки та огляди біо поведінки. 2012 лютого; 36 (2): 747-56. PubMed PMID: 22178086. Epub 2011/12/20. інж.
11. Garet M, Tournaire N, Roche F, Laurent R, Lacour JR, Barthelemy JC та ін. Індивідуальна взаємозалежність між нічною активністю ВНС та продуктивністю плавців. Медицина та наука у спорті та фізичних вправах. 2004 грудня; 36 (12): 2112-8. PubMed PMID: 15570148. Epub 2004/12/01. інж.
12. Бернсон Г.Г., Більший Дж.Т.-молодший, Екберг Д.Л., Гроссман П., Кауфманн П.Г., Малік М. та ін Варіабельність серцевого ритму: походження, методи та інтерпретаційні застереження. Психофізіологія. 1997 листопад; 34 (6): 623-48. PubMed PMID: 9401419. Epub 1997/12/24. інж.
13. Earnest CP, Jurca R, Church TS, Chicharro JL, Hoyos J, Lucia A. Зв'язок між фізичними навантаженнями та характеристиками варіабельності серцевого ритму у професійних велосипедистів під час туру по Іспанії. Британський журнал спортивної медицини. 2004 жовтня; 38 (5): 568-75. PubMed PMID: 15388541. Видано Central Central PMCID: PMC1724921. Epub 2004/09/25. інж.
14. Ернст Г. Варіабельність серцевого ритму: Спрінгер; 2014 рік.
15. Seely AJ, Macklem PT. Складні системи та технологія аналізу змінності. Критична допомога (Лондон, Англія). 2004 грудня; 8 (6): R367-84. PubMed PMID: 15566580. Видано Central Central PMCID: PMC1065053. Epub 2004/11/30. інж.
16. компакт-диск McGillem, Cooper GR. Безперервний та дискретний аналіз сигналів та систем: Oxford University Press, США; 1991 рік.
17. Френно М.П. Вегетативні зміни у пацієнтів із серцевою недостатністю та у хворих після інфаркту міокарда. Серце (Британське кардіологічне товариство). 2004 листопад; 90 (11): 1248-55. PubMed PMID: 15486114. Видано Central Central PMCID: PMC1768543. Epub 2004/10/16. інж.
18. Шафер А, Вагедес Дж. Наскільки точна варіабельність частоти пульсу як оцінка варіабельності серцевого ритму? Огляд досліджень, що порівнюють фотоплетизмографічну технологію та електрокардіограму. Міжнародний журнал кардіології. 2013, 05 червня; 166 (1): 15-29. PubMed PMID: 22809539. Epub 2012/07/20. інж.
19. Нунан Д, Донован Г, Яковлевич Д.Г., Ходжес Л.Д., Сандеркок Г.Р., Броді Д.А. Обґрунтованість та надійність короткочасної мінливості серцевого ритму від Polar S810. Медицина та наука у спорті та фізичних вправах. 2009 січня; 41 (1): 243-50. PubMed PMID: 19092682. Epub 2008/12/19. інж.