variabilidad del ritmo cardiaco
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Variabilidad del Ritmo Cardiaco(VRC)
Universidad de Chile, Facultad de MedicinaDiploma CAF
Curso ECF
Prof. Marcelo Cano CappellacciMayo 2010
¿Como se mide el acondicionamiento físico?
Mediante una integración de los resultados de pruebas para cada uno de sus componentes.
- Para efectos cardiovasculares y pronóstico vital resulta más efectivo el VO2 max. (consumo máximo de oxígeno).
- Para efectos de AVD y autovalencia resulta más importante la fuerza.
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¿Como se mide el acondicionamiento físico?
• La variabilidad del ritmo cardiaco, como indicador de la función del sistema nervioso autónomo, es una manera indirecta de medir el acondicionamiento físico.
• Mayor variabilidad del ritmo cardiaco indica mejor acondicionamiento, mejor capacidad de adaptación a situaciones de estrés y mayor sobrevida.
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Variabilidad del ritmo cardiaco (Heart Rate Variability)
• Es una medición estadístico-matemática de los cambios ocurridos en el ritmo instantáneo cardiaco por influencias del sistema nervioso autónomo (simpático-parasimpático).
• En base a sus mecanismos fisiológicos celulares de acción, la activación del sistema simpático presenta efectos y temporalidades de acción que difieren de la activación del parasimpático, además de que ambos efectos, en general, son opuestos.
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Curso ECF
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Curso ECF
¿ Que beneficios presenta la medición de HRV?
• Es un test en reposo, no invasivo, de bajo costo, portátil, que permite evaluar el nivel de acondicionamiento sin someter al riesgo inherente de una evaluación maximal de acondicionamiento físico estándar.
• Permitiría estudiar la disminución de riesgo CV por efectos de un plan de ejercicios para pacientes.
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• Los 2 procesos de aclaramiento (recaptura y washout) de noradrenalina (NT del sistema simpático) son relativamente lentos, por ello los efectos de la noradrenalina liberada pueden durar hasta 2 minutos.
• Los tejidos cardiacos tienen abundante acetilcolinesterasa, por lo que el efecto del neurotransmisor desaparece rápidamente al hidrolizarse la acetilcolina (NT del sistema parasimpático).
Variabilidad del Ritmo CardiacoBase fisiológica celular:
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Esta distinta condición de aclaramiento de cada neurotransmisor es responsable de las respuestas en frecuencia para la variabilidad del ritmo cardiaco.
Variabilidad del Ritmo CardiacoBase fisiológica celular:
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Variabilidad del Ritmo Cardiaco
Dominio tiempo
NN50 dividido por el numero total de intervalos NN
%pNN50
Numero de pares de intervalos NN adyacentes que difieren más de 50 ms en todo el registro.
NN50 count
Desviación estándar de las diferencias entre intervalos NN adyacentes.
msSDSD
La raíz cuadrada del promedio de las diferencias entre intervalos NN adyacentes
msRMSSD
Desviación estándar de todos los intervalos NNmsSDNN
DescripciónUnidadVariable
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Variabilidad del Ritmo Cardiaco
¿Qué se mide?En el dominio tiempo, métodos geométricos
Ancho de la línea base de la mínima diferencia al cuadrado de la interpolación triangular del más alto peak del histograma de los intervalos NN
msTINN
Numero total de intervalos NN dividido por el alto del histograma de
todos los intervalos NN medidos en una escala discreta con tramos de 1/128 s
HRV índice triangular
DescripciónUnid.Variable
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Gráfico Poincaré
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Variabilidad del Ritmo Cardiaco
Dominio frecuencia
Potencia LF en unidades normalizadas LF/(potencia total-VLF)*100
n.u.LF norm
0.04 – 0.15 HzPotencia en la baja frecuenciams2LF
≤0.04 HzPotencia en la muy baja frecuenciams2VLF
Aprox. ≤ 0.4 Hz
La varianza de los intervalos NN en el segmento temporal
ms25 min Potencia total
Rango de frecuencia
DescripciónUnidadVariable
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Variabilidad del Ritmo Cardiaco
Dominio frecuencia
Razón entre LF(ms2) / HF(ms2)%LF/HF
Potencia HF en unidades normalizadas HF/(potencia total-VLF)*100
n.u.HF norm
0.15-0.4 HzPotencia en la alta frecuenciams2HF
Rango de frecuencia
DescripciónUnidadVariable
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Schumacher / R-R Interval Variability Analysis. Biological Research for Nursing 2004. Vol. 5, No. 3, Incluye información de Berntson et al (1997), Crawford et al (1999) y Task Force (1996)
Variabilidad del Ritmo Cardiaco
Valores Normales (adultos)
27 ± 12 msRMSSD
127 ± 35 msSDANN
141 ± 39 msSDNN
>750 msPromedio intervalo RR
V.N.Variable
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1.5 – 2.0LF/HF
29 ± 3 n.u.Potencia HF nu
975 ± 203 ms2/HzPotencia HF
54 ± 4 n.u.Potencia LF nu
1170 ± 416 ms2/HzPotencia LF
V.N.Variable
Schumacher / R-R Interval Variability Analysis. Biological Research for Nursing 2004. Vol. 5, No. 3, Incluye información de Berntson et al (1997), Crawford et al (1999) y Task Force (1996)
Variabilidad del Ritmo Cardiaco
Valores Normales (adultos)
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BioMedical Engineering OnLine 2004, 3:24
Variabilidad del Ritmo Cardiaco
Valores Normales (otros autores)
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Prognostic value of heart rate variability in patients with end-stage renal disease on chronic haemodialysis. Hidekatsu Fukuta, et al. Nephrol Dial Transplant (2003) 18: 318–325
Variabilidad del Ritmo Cardiaco
Valores Normales (otros autores)
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Juan Sztajzel. Heart rate variability: a noninvasive electrocardiographic method to measure the autonomic nervous system. Swiss Med Wkly 2004;134:514–522
Variabilidad del Ritmo CardiacoValores Normales (otros autores)
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F.S. Martinelli et al. Heart rate variability in athletes and nonathletes at rest and during head-up tilt HRV in athletes and nonathlete. Brazilian Journal of Medical and Biological Research (2005) 38: 639-647
Variabilidad del Ritmo CardiacoValores Normales (otros autores)
La HRV mejora con el entrenamiento físico
• El mal acondicionamiento físico genera un estrés constante sobre el sistema cardiocirculatorio para satisfacer las demandas de las actividades diarias. Esto se manifiesta en la HRV por predominar las bajas frecuencias en el análisis espectral y por dar bajos índices de variabilidad en el análisis estadístico.
• Mejoras en el acondicionamiento físico se acompañan de aumentos en el componente de alta frecuencia de la HRV y mejoras en los índices estadísticos de HRV.
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Mikko P. Tulppo et al. Effects of aerobic training on heart rate dynamics in sedentary subjects. J Appl Physiol 95: 364–372, 2003.
Mean SD and individual values analyzed over 24 h for HR,high-frequency (HF) power normalized by the average R-Rinterval [coefficient of component variance (CCV%)] , LF/HF.Pre = pretraining; Post= posttraining.The differences within the groups after training were evaluated by Student’s paired t-test. NS, not significant
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Paciente Piloto con plan de ejercicio en gimnasio
ANTES DESPUES
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Tutorial
http://www.physionet.org/events/hrv-2006/stauss.pdf
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05-Jun-2008 - HRV Analysis Software v1.1 SP1 The Biomedical Signal Analysis Group
Department of Applied PhysicsUniversity of Kuopio, Finland
Heart Rate Variability Analysis Page 1/1DCAF. Variabilidad 06 mayo 08.txt
*Results are calculated from the non-detrended selected RRI signal.
RR Interval Time Series 0 300
Selected RR Interval Time Series
Time Domain Results
Variable Units Value
Statistical Measures
Mean RR*STDMean HR*STDRMSSDNN50pNN50
(s)(s)
(1/min)(1/min)
(ms)(count)
(%)
0.8230.05873.665.35 44.2 7520.7
Geometric Measures
RR triangular indexTINN
(ms)
0.115285.0
Distributions*
Poincare Plot*SD1 = 31.7 ms ↔ (Short-term HRV)SD2 = 115.1 ms ↔ (Long-term HRV)
Frequency Domain ResultsNon Parametric Spectrum (FFT) Parametric Spectrum (AR Model)
FrequencyBand
Peak(Hz)
Power(ms2)
Power(%)
Power(n.u.)
VLFLFHFLF/HF
0.01950.08590.2070
134 547 256
14.358.427.3
2.138
68.1 31.9
FrequencyBand
Peak(Hz)
Power(ms2)
Power(%)
Power(n.u.)
VLFLFHFLF/HF
0.00000.10160.2051
322 979 220
21.164.414.5
4.450
74.7 16.8
0 500 1000 1500
0.5
1
RR
I (s)
Time (s)
0 50 100 150 200 250-0.2
0
0.2
Time (s)
RR
I (s)
0.7 0.8 0.9 1
RRI (s)
60 70 80 90
HR (beats/min)
0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1
0.65
0.7
0.75
0.8
0.85
0.9
0.95
1 SD2
SD1
RRIn (s)
RR
I n+
1 (s)
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.50
0.005
0.01
0.015
0.02
Frequency (Hz)
PS
D (
s2/H
z)
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.50
0.005
0.01
Frequency (Hz)
PS
D (
s2/H
z)
05-Jun-2008 - HRV Analysis Software v1.1 SP1 The Biomedical Signal Analysis GroupDepartment of Applied Physics
University of Kuopio, Finland
Heart Rate Variability Analysis Page 1/1DCAF. Variabilidad 06 mayo 08.txt
*Results are calculated from the non-detrended selected RRI signal.
RR Interval Time Series 1269 1569
Selected RR Interval Time Series
Time Domain Results
Variable Units Value
Statistical Measures
Mean RR*STDMean HR*STDRMSSDNN50pNN50
(s)(s)
(1/min)(1/min)
(ms)(count)
(%)
0.4500.007
133.321.87 3.6 00.0
Geometric Measures
RR triangular indexTINN
(ms)
0.01955.0
Distributions*
Poincare Plot*SD1 = 2.9 ms ↔ (Short-term HRV)SD2 = 16.8 ms ↔ (Long-term HRV)
Frequency Domain ResultsNon Parametric Spectrum (FFT) Parametric Spectrum (AR Model)
FrequencyBand
Peak(Hz)
Power(ms2)
Power(%)
Power(n.u.)
VLFLFHFLF/HF
0.02930.06640.1934
9 4 1
67.628.14.3
6.599
86.8 13.2
FrequencyBand
Peak(Hz)
Power(ms2)
Power(%)
Power(n.u.)
VLFLFHFLF/HF
0.00000.06840.3652
11 7 0
60.038.11.9
19.996
74.6 3.7
0 500 1000 1500
0.5
1
RR
I (s)
Time (s)
0 50 100 150 200 250
-0.04
-0.02
0
0.02
Time (s)
RR
I (s)
0.42 0.44 0.46 0.48
RRI (s)
125 130 135 140
HR (beats/min)
0.42 0.43 0.44 0.45 0.46 0.47 0.48 0.49
0.42
0.43
0.44
0.45
0.46
0.47
0.48
0.49SD2
SD1
RRIn (s)
RR
I n+
1 (s)
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.50
0.5
1
1.5x 10
-4
Frequency (Hz)
PS
D (
s2/H
z)
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.50
0.5
1
1.5
x 10-4
Frequency (Hz)
PS
D (
s2/H
z)
Ejemplo de alto grado de RSA
Cambios en la FC con la respiración. Se observa un elevado tono vagal y gran variabilidad.
Respiration Heart Rate
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Curso ECF
Respiration Heart Rate
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Ejemplo de bajo grado de RSA
Se observa un bajo tono vagal o aumento en la acividad simpática y baja variabilidad de la FC relacionada con la respiración.
Mediciones espectrales para 5 sujetos en 3 condiciones de evaluación (5 minutos)
0
10
20
30
40
50
60
Basal Estrés Pensamientos +
VLFLFHF
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Curso ECF
HRV y Bádminton
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Curso ECF
Variabilidad de la frecuencia cardiaca en un deportista juvenil durante una competición de bádminton de máximo nivel. Rev Andal Med Deporte. 2009;2(2):70-4