HRV Heart Rate Variability Variabilità del ritmo cardiaco - Dott. Giuseppe Aprile - Accademia CHIRON
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HRV Heart Rate Variability Variabilità del ritmo cardiaco Dott. Giuseppe Aprile 3285891412 aprile.g@gmail.com
Campo Elettromagnetico del cuore Il campo elettromagnetico generato dal cuore può arrivare a misurare 2,5 - 3 metri
Modulazione del ritmo cardiaco Armour JA. Anatomy and function of the intrathoracic neurons regulating the mammalian heart. In: Zucker IH, Gilmore JP, editors. Reflex control of the circulation. Boca Raton, FL: CRC Press; 1991:1-37. Armour JA. Potential clinical relevance of the ‘little brain’ on the mammalian heart. Exp Physiol. 2008;93(2): 165-76.
Modulazione del ritmo cardiaco Oppenheimer S, Hopkins D. Suprabulbar neuronal regulation of the heart. In: Armour JA, Ardell JL, editors. Neurocardiology. New York: Oxford University Press; 1994:309-41.
Variabilità del ritmo cardiaco HRV Cos’è? La frequenza cardiaca (heart rate) è definita come il numero medio di battiti cardiaci al minuto. Quello che ci interessa è il tempo che passa fra un battito cardiaco e l’altro, che non è costante, ma cambia continuamente. Viene identificata come variabilità del ritmo cardiaco (Heart rate variability - HRV)
Variabilità del ritmo cardiaco HRV A cosa serve? Lo studio della Heart Rate Variability (HRV) negli ultimi anni è in crescita, perché rappresenta un sistema affidabile, economico, poco invasivo e ricco di informazioni. In letteratura troviamo numerosi articoli che utilizzano questo strumento per: valutare il rischio di aritmie cardiache e di infarto analizzare il SNA il bilanciamento dell’attività fra il sistema nervoso Simpatico e Parasimpatico (bilancio simpato/vagale). Un HRV ridotto si osserva in pazienti con disfunzione del sistema nervoso autonomo, ansiosi, depressi, asmatici, con disturbi psichiatrici, disturbi gastrointestinali, infiammazione e ipertensione. Indica una ridotta capacità regolatori e una scarsa adattabilità agli stimoli. Wolf MM, Varigos GA, Hunt D, Sloman JG. Sinus arrhythmia in acute myocardial infarction. Med J Aust. 1978;2:52-53. Akselrod S, Gordon D, Ubel FA, Shannon DC, Barger AC, Cohen RJ. Power spectrum analysis of heart rate fluctuation: a quantitative probe of beat to beat cardiovascular control. Science. 1981;213:220-222. Felber Dietrich D, Schindler C, Schwartz J, et al. Heart rate variability in an ageing population and its association with lifestyle and cardiovascular risk factors: results of the SAPALDIA study. Europace. 2006;8(7):521-9.
Variabilità del ritmo cardiaco HRV A cosa serve? Un sistema sano è un sistema in grado di adattarsi velocemente. Il cuore è sotto il controllo parasimpatico (nervo vago), che lo rallenta e sotto il controllo simpatico, che lo accelera.
Variabilità del ritmo cardiaco SNA In particolare, il Sistema nervoso Simpatico, quando viene attivato, produce una serie di effetti quali: accelerazione del battito cardiaco, dilatazione dei bronchi, aumento della pressione arteriosa, vasocostrizione periferica, dilatazione pupillare, aumento della sudorazione. I mediatori chimici di queste risposte vegetative sono la noradrenalina, l'adrenalina, la corticotropina, e diversi corticosteroidi. Il sistema Simpatico è la normale risposta dell'organismo a una situazione di allarme, lotta, stress.
Variabilità del ritmo cardiaco SNA Al contrario, il Sistema Nervoso Parasimpatico (chiamato anche Attività Vagale), quando viene attivato, produce un rallentamento del ritmo cardiaco, un aumento del tono muscolare bronchiale, dilatazione dei vasi sanguinei, diminuzione della pressione, rallentamento della respirazione, aumento del rilassamento muscolare, il respiro diventa più calmo e profondo, i genitali, mani e piedi diventano più caldi. Esso agisce attraverso il tipico mediatore chimico acetilcolina. Il Sistema Parasimpatico rappresenta la normale risposta dell'organismo ad una situazione di calma, riposo, tranquillità ed assenza di pericoli e stress. Il nostro corpo, in ogni momento, si trova in una situazione determinata dall'equilibrio o dalla predominanza di uno di questi due sistemi nervosi.
Variabilità del ritmo cardiaco SNA La capacità dell'organismo di modificare il proprio bilanciamento verso l'uno o l'altro sistema, è molto importante ed è un meccanismo fondamentale che tende all'equilibrio dinamico dell'organismo sia dal punto di vista fisiologico che psicologico. Da ciò la grande importanza di avere oggi uno strumento scientifico come la HRV in grado di valutare lo stato relativo del sistema nervoso Simpatico e Parasimpatico. Nata nel campo della cardiologia, grazie a numerosi studi scientifici la HRV negli ultimi anni ha mostrato la sua importanza come indicatore attendibile in diversi ambiti applicativi inerenti, ad esempio, la psicofisiologia, la psicologia, la psichiatria, la psicoterapia, la medicina olistica, la medicina dello sport, e le applicazioni risultano tutt’ora in aumento.
Variabilità del ritmo cardiaco Come si misura? La HRV può essere agevolmente misurata tramite ECG
Variabilità del ritmo cardiaco Come si misura? La HRV può essere agevolmente misurata mediante un sensore fotopletismografico applicato ad un dito o all’orecchio, che rileva le variazioni cicliche del tono pressorio nei capillari del dito stesso, che rappresentano fedelmente il battito cardiaco. Una volta digitalizzati, i dati sono analizzati da un software che provvede a calcolare la distanza esatta fra un battito cardiaco e l'altro (espressa in millisecondi) e a creare un diagramma che esprime la distanza R-R fra un battito e l'altro, in funzione del numero di battiti cardiaci, il cosiddetto tacogramma.
HRV Assessment Frequenze SNA
Variabilità del ritmo cardiaco Come si misura? A questo punto, il software esegue ulteriori analisi più complesse, ossia il Resampling del tacogramma, la Trasformata di Fourier ed il calcolo dello Spettro di Potenza del tacogramma (espressa in ms2), che rappresenta le componenti di frequenza del tacogramma e contiene le informazioni essenziali per arrivare alla sopracitata stima del bilanciamento fra Simpatico e Parasimpatico. Lo Spettro di potenza (nel dominio delle frequenze) esprime la potenza delle frequenze comprese fra 0.01 e 0.4 Hz.
Variabilità del ritmo cardiaco Gli studi e le ricerche degli ultimi anni hanno permesso di distinguere, all’interno di questo spettro, tre sotto-bande di frequenze: VLF (Very Low Frequency): frequenze comprese fra 0.01 e 0.04 Hz. La banda VLF è dovuta in parte all'attività del Sistema Nervoso Simpatico, dai cambiamenti nella termoregolazione, ed in ambito psicologico è influenzata dalle preoccupazioni e dai pensieri ossessivi (worry and rumination). LF (Low Frequency): frequenze comprese fra 0.04 e 0.15 Hz. La banda delle LF viene considerata principalmente dovuta al Sistema Nervoso Simpatico e all'attività di regolazione dei barocettori. HF (High Frequency): frequenze comprese fra 0.15 e 0.4 Hz. La banda HF è considerata espressione dell'attività del Sistema Nervoso Parasimpatico e del Vagale. Questa zona di frequenze subisce un’elevata influenza da parte di ritmo e profondità della respirazione.
Variabilità del ritmo cardiaco Infine, per l’analisi della HRV, sono importanti anche i parametri "Deviazione Standard" del tacogramma e "Total Power", proporzionale al quadrato della deviazione standard: entrambi esprimono il grado complessivo della variabilità della frequenza cardiaca, quindi l’attività complessiva del Simpatico + Parasimpatico, mentre il rapporto fra Simpatico e Parasimpatico viene misurato dal rapporto LF/HF.
Variabilità del ritmo cardiaco
Variabilità del ritmo cardiaco
HRV Assessment
HRV Assessment
HRV Assessment
HRV Assessment SDNN Standard deviation of the NN Intervals square root of variance
HRV Assessment RMSSD square root of the mean squared differences of successive NN intervals Variazioni sul breve termine delle alte frequenze Relationship between the RMSSD and pNN50 (a) and pNN50 and NN50 (b) measures of HRV assessed from 857 nominal 24- hour Holter tapes recorded in survivors of acute myocardial infarction before hospital discharge. The NN50 measure used in b was normalized in respect to the length of the recording (data of St George’s Post-infarction Research Survey Programme).
HRV Assessment Total power
Sostanza grigia periacqueduttale Oppenheimer S, Hopkins D. Suprabulbar neuronal regulation of the heart. In: Armour JA, Ardell JL, editors. Neurocardiology. New York: Oxford University Press; 1994:309-41.
HRV Biofeedback Attraverso esercizi di regolazione dell’HRV è possibile incrementare lo stimolo vagale. Respirare con cicli di 6 respirazione per minuto, sotto il controllo dell’HRV, può indurre numerosi benefici: Lehrer P, Vaschillo E, Lu SE, et al. Heart rate variability biofeedback: effects of age on heart rate variability, baroreflex gain, and asthma. Chest. 2006;129(2):278-84. Ratanasiripong P, Ratanasiripong N, Kathalae D. Biofeedback intervention for stress and anxiety among nursing students: a randomized controlled trial. ISRN Nurs. 2012;2012:827972. Beckham AJ, Greene TB, Meltzer-Brody S. A pilot study of heart rate vari- ability biofeedback therapy in the treatment of perinatal depression on a specialized perinatal psychiatry inpatient unit. Arch Womens Ment Health. 2013;16(1): 59-65. Hallman DM, Olsson EM, von Schéele B, Melin L, Lyskov E. Effects of heart rate variability biofeedback in subjects with stress-related chronic neck pain: a pilot study. Appl Psychophysiol Biofeedback. 2011;36(2):71-80. Lin G, et al. Heart rate variability biofeedback decreases blood pressure in prehypertensive subjects by improving autonomic function and barore- flex. J Altern Complement Med. 2012;18(2):143-52.
HRV Biofeedback Attraverso esercizi di regolazione dell’HRV è possibile incrementare lo stimolo vagale. Respirare con cicli di 6 respirazione per minuto, sotto il controllo dell’HRV. Esistono diversi sensori che permettono di monitorare l’Hiv e dare un feedback al paziente mentre utilizza la tecnica. Un modo è concentrarsi nella zona cardiaca e rallentare la respirazione, fino a farla durare circa 10 secondi, concentrandosi sul flusso d’aria che entra e esce dal torace.
HeartMath Institute
HRV Biofeedback Questo semplice esercizio aumenta la coerenza cardiaca e l’attività del nervo vago, che induce una serie di effetti benefici a cascata nella gestione delle situazioni frustranti, nei deficit dell’attenzione, nella gestione del dolore, nell’epilessia, nella depressione e nell’ansia. Aumentando la capacità regolatoria del sistema nervoso autonomo Lehrer P, Vaschillo E, Lu SE, et al. Heart rate variability biofeedback: effects of age on heart rate variability, baroreflex gain, and asthma. Chest. 2006;129(2):278-84. Ratanasiripong P, Ratanasiripong N, Kathalae D. Biofeedback intervention for stress and anxiety among nursing students: a randomized controlled trial. ISRN Nurs. 2012;2012:827972. Beckham AJ, Greene TB, Meltzer-Brody S. A pilot study of heart rate vari- ability biofeedback therapy in the treatment of perinatal depression on a specialized perinatal psychiatry inpatient unit. Arch Womens Ment Health. 2013;16(1): 59-65. Hallman DM, Olsson EM, von Schéele B, Melin L, Lyskov E. Effects of heart rate variability biofeedback in subjects with stress-related chronic neck pain: a pilot study. Appl Psychophysiol Biofeedback. 2011;36(2):71-80. Lin G, et al. Heart rate variability biofeedback decreases blood pressure in prehypertensive subjects by improving autonomic function and barore- flex. J Altern Complement Med. 2012;18(2):143-52.
Dott. Giuseppe Aprile GRAZIE 3285891412 studiodottaprile@gmail.com
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