Jak měřit variabilitu srdeční frekvence?

Heart Vision (EKG) vs. Hodinky (PPG)

  Zájem o měření variability srdečního rytmu (HRV) jako neinvazivního hodnocení autonomního nervového systému v průběhu let vzrostl. Existuje mnoho dostupných možností k analýze HRV, ale jaké jsou výhody a nevýhody těchto různých režimů měření? Je jedno přesnější než druhé? Koneckonců, pokud jde o měření HRV, přesnost údajů má zásadní význam, protože tyto informace používáme k pochopení a zlepšení svého fyzického a duševního zdraví. Níže probereme klady a zápory dvou nejběžnějších režimů měření HRV a to EKG a PPG.

 

Jak se měří HRV?

HRV, definováno jako časový interval mezi dvěma po sobě jdoucími údery srdce měřený v milisekundách, se nejčastěji měří buď pomocí techniky elektrokardiografie (EKG) nebo  fotopletysmografie (PPG). Každou z těchto metod popisuji níže.

 

Elektrokardiografické přístroje (např. Heart Vision)

Technika EKG jež se považuje za zlatý standart co se týče měření srdečního rytmu, využívá k měření HRV signál elektrického napětí vytvářený srdeční aktivitou. Naše nervové a mozkové buňky navzájem komunikují, přičemž používají elektrické a chemické signály, které také řídí náš srdeční tlukot. Tato elektrická vlna procházející naším tělem může být měřena na povrchu pokožky za pomoci elektrod a gelu, který pomáhá vést informace o elektrických signálech. Povšimněte si však, že za účelem provádění těchto měření není do těla vysílána žádná elektřina. Přístroje EKG měří spíše změny v napětí na různých oblastech kůže a zaznamenávají je do grafu. Tím je elektrokardiograf doslova vizuálním znázorněním elektrických signálů, jejichž zdrojem je naše srdce.

Přístroj Heart Vision

Náš přístroj Heart Vision je navíc komplexním systémem k měření funkčního stavu organismu, který má přesnost měření na úrovni milisekund a zároveň inteligentní filtrační systém různých artefaktů při fyzickém pohybu, nebo emočních a srdečních arytmií. Toto je velmi důležité k věrohodnosti a přesnosti naměřených dat. Dále přístroj představuje i mnoho dalších informací na základě analýzy HRV. V jeho softwaru nalezneme nejenom klasické, akademické indexy HRV čítající časové, frekvenční, geometrické i nelineární parametry, ale i další ukazatele funkčního stavu těla z pohledu tradiční čínské medicíny, Ájurvédy, dále tréninkové programy (řízené dýchaní, zvukové nahrávky pro harmonizaci atd.). Přístroj Heart Vision je určený především pro specialisty celostní medicíny (terapeuty, léčitele, maséry, cvičitelé jógy atd.), ale i pro celostní lékaře, sportovní trenéry, výživové poradce, fyzioterapeuty, kouče atd. Zároveň je přístroj vhodný i k domácímu použití pro dlouhodobý monitoring zdraví, biofeedback a práci s vlastním tělem a dechem.

 

Fotopletysmografické přístroje (např. hodinky, prsten, klip na prst či ucho)

Na rozdíl od EKG technika PPG využívá světla a senzorů pro měření změn v objemu protékající krve v našem kardiovaskulárním systému, a to zejména v žilách a kapilárách pod povrchem kůže. Pro měření srdečního rytmu technikou PPG je na naši kůži nepřetržitě svíceno LED světlo, přičemž jeho část se odrazí a rozptýlí zpět do zařízení s polovodičem, jemuž se říká fotodioda, která proměňuje světlo na elektrický proud. Jak naše srdce bije a vysílá puls naskrz celým naším kardiovaskulárním systémem, množství světla, které dosáhne fotodiodu se vzhledem ke změnám tlaku mění. Technika fotopletysmografie sleduje tyto změny světla a čas mezi jednotlivými pulsy, aby tím přesně určovala náš srdeční tep.

 

Jaké jsou výhody měření založených na EKG versus PPG?

Technika EKG se považuje za zlatý standart, co se týče měření HRV. Na rozdíl od PPG, které je nepřímou metodou, zaznamenává EKG elektrickou aktivitu srdce u jeho zdroje, a to na úrovni milisekund, což ho dělá spolehlivější a přesnější. Technika EKG umožňuje přesné měření srdečního rytmu na základě jednoho úderu srdce k druhému, takže je možné získat smysluplná HRV data pomocí krátce trvajících měření. Hlavním omezením je, že odečítání dat pomocí EKG musí být prováděno blízko srdce, což neumožňuje různorodou škálu nositelných zařízeních jiných než je klapka nebo řemínek umístněný na zápěstí. Na rozdíl od toho technika PPG může teoreticky odečítat hodnoty kdekoliv na těle (např. zápěstí, prst, ušní lalůček, atd.), čímž umožňuje větší flexibilitu ve smyslu typů nositelných zařízení. Vzhledem k tomu, že lidé jsou více zvyklí na myšlenku nošení zařízení podobného hodinkám (např. FitBit, Apple Watch), mohl by to být pro některé faktor představující zkratku při rozhodování se pro takovéto zařízení.

 

Omezení měření založených na PPG

Omezení techniky PPG jsou nicméně značná. PPG je vhodný pro měření HRV u zdravých jedinců, kteří jsou ve stavu klidu, ale rychle ztrácí přesnost, když dojde k zapojení fyzické aktivity - francouzští vědci zkoumali tyto rozdíly mezi oběma metodami průzkumu v případě zvýšené aktivace sympatiku spojené s fyzickou aktivitou. Vedle toho je technika PPG více náchylná ke ztrátě dat. To se děje proto, že senzory PPG si vyžadují relativně dlouhý čas pro nastavování, a to vzhledem k vyrušení efektů okolního světla, přizpůsobení se různým stavům a odstínům pokožky a vypořádání se s pohyblivými předměty. Kromě toho existují dva typy LED diod používaných pro optické senzory: červená a zelená. Optické senzory, které vyzařují zelené světlo, mohou mít za následek ještě méně přesná data, zejména na tmavší pokožce, protože melanin (barevný pigment pokožky) a hemoglobin (červené krevní barvivo) je vynikajícím absorbentem zeleného světla. PPG je navíc možné použít pouze na částech těla, které mají vysokou koncentraci cév, čím je docela náročné získat spolehlivý PPG signál od určitých částí těla, jako je například zápěstí. Například tato studie zjistila, že pomocí Apple Watch nebylo možné detekovat kolem 10% úderů srdce, a to jak v relaxovaném tak stresovém stavu. To by nebylo až tak problematické, pokud by se jednalo o jednotlivé izolované údery srdce. Tyto chyby se však měly tendenci vyskytovat u úderů jdoucích po sobě, což mělo za následek významné mezery v datech. Vzhledem k těmto omezením může používání techniky PPG k měření HRV vyústit ke ztrátě důležitých informací, které by mohly jinak pomoci jednotlivcům zlepšit jejich mentální a fyzické zdraví.  

 

Centrum Oberonic

M.V.

Další zdroje:

Evaluation of Coherence Between ECG and PPG Derived Parameters on Heart Rate Variability and Respiration in Healthy Volunteers With/Without Controlled Breathing

The use of photoplethysmography for assessing hypertension

ECG vs PPG for Heart Rate Monitoring: Which is Best?

 

 

 

 

Malý mozek a imunitní systém

Malý mozek a imunitní systém

Malý mozek a imunitní systém     Malý mozek má několik funkcí v rámci osy centrálního nervového systému včetně integrace senzorických informací, učení se motorickým pohybům, přizpůsobování pohybů, ovládání nálady, citového rozrušení, emocí a regulování...

Stres na buněčné úrovni

Stres na buněčné úrovni

Stres na buněčné úrovni Co jsou to astocyty?   Když se zmíní slovo “stres”, většina z nás pomyslí na stres negativní. Znáte to, takový ten stres, kdy máte na dokončení milion projektů, vaše malé dítě vám ječí do ucha a vy jste si právě uvědomili, že jste celý den...

Co se děje s tělem v reálném čase při analýze HRV?

Co se děje s tělem v reálném čase při analýze HRV?

Co se děje s tělem v reálném čase při analýze HRV přístrojem Heart Vision?   Neustálý dlouhodobý životní shon, pracovní nasazení, emocionální a psychické vypětí, stres, nepravidelná a nesprávná životospráva, minimum pohybu a času věnovanému sobě, odpočinku,...

Co jsou to Alfa mozkové vlny?

Co jsou to Alfa mozkové vlny?

Co jsou to Alfa mozkové vlny? Zvýšení Alfa vln může zmírnit depresi     Alfa mozkové vlny představují jeden vzorec elektrické aktivity, jež mozek vytváří. Mozek se skládá z miliónů neuronů, které využívají elektrické impulzy k přenosu...

Jak autonomní nervový systém ovlivňuje zdraví?

Jak autonomní nervový systém ovlivňuje zdraví?

Jak autonomní nervový systém ovlivňuje zdraví?     Pokud sledujete můj blog, možná už víte, že mne velmi zajímá zjišťování informací o HRV a o tom, jak ho mohu u sebe zlepšit prostřednictvím neustálého monitorování HRV. Můžete si ale klást otázku, proč se...

Bloudivý Nerv (Vagus Nerve)

Bloudivý Nerv (Vagus Nerve)

Bloudivý Nerv (Vagus Nerve) Přeložili jsme pro vás srozumitelný a souhrnný text od doktorky Evy Detko o bloudivém nervu, který je zodpovědný především za parasympatickou (zklidňující) kontrolu našich vnitřních orgánů. Dobré fungování bloudivého nervu je proto zásadní...

Řízené dýchání v přístroji Heart Vision

Řízené dýchání v přístroji Heart Vision

Řízené dýchání "Biologický Feedback" v přístroji Heart Vision   Živé dýchaní Srdce udává rytmus všech orgánů lidského těla jako kyvadlo a i ten nejmenší vliv na organismus se odráží ve změnách daného rytmu. Jakým způsobem může člověk samostatně ovlivnit práci...

Jak srdce ovlivňuje naše vnímání

Jak srdce ovlivňuje naše vnímání

Jak srdce ovlivňuje naše vnímání   Shrnutí: Mozková aktivita se s cyklem tlukotu srdce mění, čímž pomáhá zabezpečit, aby byly určité informace udržovány mimo naše vědomé prožívání. Zdroj: Ústav Maxe Plancka (Max Planck Institute) První mechanizmus představuje...

Co kdyby pro léčení koronaviru postačilo jednoduše brát zinek?

Co kdyby pro léčení koronaviru postačilo jednoduše brát zinek?

Co kdyby pro léčení koronaviru postačilo jednoduše brát zinek?     V současnosti se zdá být stále více a více zřejmé, že zinek může skutečně být tím “kouzelným lékem” pro zastavení koronavirové infekce a ukončení této globální pandemie. Tento minerál je...

Léčení úzkosti pomocí akupunktury

Léčení úzkosti pomocí akupunktury

Léčení úzkosti pomocí akupunktury Různé přístupy akupunktury mají pozitivní účinky. Studie u lidí a zvířat prokazují, že akupunktura má pozitivní účinky na zdraví, včetně mentálního a emocionálního fungování souvisejícího s různými mechanizmy působení v těle, jako...

9 fascinujících faktů o bloudivém nervu

9 fascinujících faktů o bloudivém nervu

9 fascinujících faktů o bloudivém nervu   Bloudivý nerv je takto nazýván proto, že “bloudí” podobně jako tulák, přičemž se větví do senzorických vláken vycházejících z mozkového kmene směrem k vnitřním orgánům. Bloudivý nerv, nejdelší z lebečních nervů, řídí...

Co se děje uvnitř mozku, když posloucháme hudbu?

Co se děje uvnitř mozku, když posloucháme hudbu?

Co se děje uvnitř mozku, když posloucháme hudbu? Když posloucháte hudbu, je při tom zapojeno a aktivováno mnoho oblastí mozku, ale když skutečně hrajete na nějaký hudební nástroj, tato mozková aktivita se stává více podobou tréninku se zapojením celého těla. Co se...

Cvičení pro brániční dýchání a bloudivý nerv

Cvičení pro brániční dýchání a bloudivý nerv

Cvičení pro brániční dýchání a bloudivý nerv Tento článek blogu Psychologie Dnes (Psychology Today) je prvním článkem z devítidílné série s názvem „Bloudivý nerv a návod na přežití“. Devět způsobů jak řídit bloudivý nerv, které jsou hlavními tématy každého článku...

Co je to Variabilita srdečního rytmu (HRV)?

Co je to Variabilita srdečního rytmu (HRV)?

Co je to Variabilita srdečního rytmu (HRV)?     Variabilita srdečního rytmu (HRV – Heart Rate Variability) je fyziologický fenomén proměnlivosti časových intervalů mezi jednotlivými údery srdce. Analýzou HRV je možné především zhodnotit míru rovnováhy...

Jak zážitky a zkušenosti mění plasticitu mozku

Jak zážitky a zkušenosti mění plasticitu mozku

Jak zážitky a zkušenosti mění plasticitu mozku   Mozková plasticita, také známa jako neuroplasticita, je termín, který se vztahuje na schopnost mozku měnit se a přizpůsobovat v důsledku prožívaných zkušeností a zážitků. Když lidé řeknou, že mozek má schopnost...

Důležitost zdravé HRV

Jak funguje HRV

Pin It on Pinterest

Share This