Diskuse

Výsledky rešerše literatury pro normální hodnoty krátkodobé HRV

Z více než 3 100 citací pouze 44 uvádělo krátkodobé měření HRV u zdravých dospělých účastníků (n ≥ 30) a bylo v souladu s metodickými standardy/doporučeními Task Force. Počet studií byl omezen následujícími faktory:

  • Mnoho studií HRV hodnotilo dlouhodobější 24hodinové monitorování;

  • Studie měly malou velikost vzorku;

  • Studie často zahrnují klinické populace bez zahrnutí zdravé kohorty a/nebo odkazu na zdravé hodnoty;

  • Dodržování metodických doporučení Task Force bylo slabé.

Některé faktory týkající se výše uvedených zjištění lze vysvětlit snadněji než jiné. Přednostní využití 24hodinových měření před krátkodobými měřeními by mohlo spočívat v jejich větší prognostické síle nebo v dodatečných informacích, jako je poměr noci a dne, který lze určit pouze z 24hodinového monitorování. Pravděpodobnější vysvětlení spočívá ve skutečnosti, že mnoho studií HRV je retrospektivní povahy a uvádí údaje z 24hodinového Holterova monitorování prováděného v rámci standardního kardiologického hodnocení.

Skutečnost, že studie využívají pouze malou velikost vzorku, lze vysvětlit povahou studie, omezením zdrojů a/nebo výpočtem statistické síly. Další faktory, jako je neuvádění skutečných hodnot měření HRV, byly zjištěny v případech, kdy se studie zajímaly o skóre změn nebo upřednostňovaly grafickou prezentaci výsledků.

Znepokojující je neuvedení průměrného RR intervalu u 54 % studií. Vzhledem k vzájemné povaze HR a průměrného intervalu RR se studie uvádějící měření HRV často rozhodnou uvádět pouze průměrný HR nebo v některých případech ani jeden z nich. Tuto chybu lze přirovnat k hodnocení chování odpružení automobilu bez přiznání rychlosti vozu. Tyto chyby také odrážejí, jak na straně autora, tak na straně editora publikace, selhání v pochopení fundamentů dat HRV a jejich analýzy.

Třicet šest procent zahrnutých studií uvádělo TP a VLF, které se z krátkých záznamů RR nedoporučují vzhledem k jejich nejednoznačnému fyziologickému významu za těchto podmínek. Použití jednotek, které se liší od standardních jednotek (např. tepů za minutu/√Hz), dále omezilo počet vhodných studií. Pokud jsou takové studie publikovány, odrážejí nedostatky v dodržování doporučení Task Force. To také svědčí o nejednotnosti autorů a editorů v tom, jak a co prezentovat při uvádění krátkodobých měření HRV.

Srovnání literatury a hodnot Task Force

Task Force neuvádí normované hodnoty pro krátkodobá měření HRV v časové oblasti, a proto lze srovnávat pouze spektrální měření. Hodnoty Task Force jsou následující: 1 170 ms2 pro výkon LF, 975 ms2 pro výkon HF, 54 a 29 pro normalizované LF a HF a 1,5-2,0 pro poměr LF:HF. Hodnota LF Task Force je o více než 1,5 SD vyšší než průměrná literární hodnota (519 ms2). Hodnota HF Task Force je rovněž vyšší ve srovnání s hodnotou z literatury (657 ms2). Hodnoty výkonu LF a HF normalizované podle Task Force a podle literatury jsou homogennější, ale hodnota LF:HF podle Task Force (1,5-2,0) je výrazně nižší než hodnota získaná z literatury (2,8).

Důvody těchto rozdílů mohou být způsobeny řadou faktorů, včetně rozdílných charakteristik účastníků a rozdílů v metodách spektrálního rozkladu. Studie, z nichž byly normy získány, nebyly autory pracovní skupiny citovány, takže srovnání z hlediska účastníků není možné. Zpráva pracovní skupiny uvádí podrobnosti o šířkách frekvenčních pásem použitých pro stanovení rozložení výkonu LF a HF. Oscilace v RR intervalech vyskytující se v LF byly hodnoceny mezi 0,04 a 0,15 Hz a ve VF mezi 0,15 a 0,4 Hz. Čtyřicet sedm procent zde prezentovaných studií uvádí hodnoty LF a VF výkonu získané při frekvenčních šířkách pásma, které se liší od hodnot doporučených pracovní skupinou. Některé z nich považovaly za součást LF složky oscilace v srdečních periodách při frekvencích od nuly do 0,003. V některých případech byly za součást LF složky považovány oscilace při frekvencích od nuly do 0,003. Jiné používaly pro VF složku mnohem nižší mezní hodnoty (0,3 Hz). Rozdíly ve frekvenčních pásmech LF a HF by mohly vést k zahrnutí a/nebo vyloučení oscilací různého fyziologického původu a jistě by vedly k rozdílným hodnotám pro LF, HF a/nebo obě složky. Je tedy zajímavé a zároveň poněkud výmluvné, že tyto studie uvádějí jedny z největších rozporů pro spektrální měření HRV.

Z tabulky SI je patrné, že následující populační studie uvádějí hodnoty pro krátkodobá měření HRV z velkých vzorků (~1 000): Při bližším zkoumání zjistíme, že řada těchto studií byla založena na průběžných longitudinálních a/nebo průřezových hodnoceních stejných populací účastníků. Ačkoli tyto studie představují různě velké vzorky a testovaly různé hypotézy, existuje potenciál pro významné překrývání jejich příslušných vzorků. To může vysvětlovat podobnost hodnot mezi Dekkerem et al. a Liao et al. a mezi Rennie et al., Hemingway et al. a Britton et al. (tabulka SII). Z těchto důvodů lze tvrdit, že od zprávy pracovní skupiny z roku 1996 byly hodnoceny pouze tři velké populace. Navíc nejnižší věk účastníků v těchto třech populacích byl 40 let. To znamená, že v současné době nejsou k dispozici žádné publikované údaje o krátkodobých měřeních HRV získaných u velké populace zahrnující dospělé osoby mladší 40 let. Negativní vztah mezi HRV a věkem může také vysvětlovat relativně nízké hodnoty měření HRV zjištěné v těchto studiích. Za zmínku stojí i vliv těchto velkých vzorků na zde prezentované průměrné publikační hodnoty.

Studie uvádějící diskrepantní absolutní hodnoty HRV

Při bližším pohledu na charakteristiky výše uvedených studií byla zjištěna řada podobností a rozdílů týkajících se účastníků studie, záznamu dat RR intervalů, identifikace artefaktů a protokolů interpolace a spektrální dekompozice. Vzhledem k tomu, že tyto faktory mohou mít rozdílný vliv v závislosti na měřeném intervalu, budou diskutovány zvlášť pro měření v časové a zvlášť pro měření ve frekvenční oblasti.

Měření v časové oblasti

Vysoké hodnoty RR uváděné Melansonem a vysoké hodnoty SDNN uváděné Melansonem i Sandercockem et al. lze vysvětlit tím, že použili mladé a středně až dobře trénované účastníky. Existuje dobře prokázaná souvislost mezi věkem a HRV, přičemž s rostoucím věkem dochází k poklesu HR, přičemž mladší jedinci vykazují vyšší hodnoty. SDNN je také funkcí délky záznamu, přičemž delší analyzované záznamy vykazují větší hodnoty. Z tohoto důvodu pracovní skupina doporučuje pro krátkodobé SDNN (a další měření HRV) standardizovanou délku 5 minut. Tyto faktory s největší pravděpodobností vysvětlují větší hodnoty pozorované Evrengulem a kolegy, kteří stanovili SDNN z údajů o RR intervalech zaznamenaných po dobu 1 hodiny. Takovou délku záznamu autoři nijak nezdůvodnili.

Parasympatický nervový provoz uplatňuje své účinky mnohem rychleji (<1 sekunda) než sympatický odtok (>5 sekund); proto se změny RR intervalů (rMSSD) z úderu na úder považují za odraz vagového odtoku. Měření rMSSD je za podmínek zvýšeného vagového odtoku velmi variabilní. Jednou z takových podmínek je zrychlené dýchání, zejména v poloze vleže na zádech. Kromě toho je bradykardie pozorovaná u více trénovaných jedinců běžně doprovázena zvýšenými markery srdeční vagové modulace, i když tento vztah není vždy pozorován. Rozdílné hodnoty rMSSD uváděné Melansonem a Sandercockem et al. jsou pravděpodobně důsledkem kombinovaného účinku mladých, trénovaných jedinců s vyšším výchozím vagovým tonusem a použití protokolů dýchání vleže a tempovaného dýchání.

Měření ve frekvenční oblasti

Řada studií na lidech i zvířatech prokázala nálezy sympatického i parasympatického původu oscilací LF a spektrální síly. Zvýšený a snížený výkon LF při blokádě parasympatiku má důsledky pro studie, kde jsou zvýšené vagové podmínky, např. při podmínkách stimulovaného dýchání. Vyšší hodnoty pozorované Melansonem mohou být důsledkem vagálně zprostředkovaného zvýšení výkonu LF v důsledku podmínek stimulovaného dýchání.

U zdravých normotenzních kontrol uvedli Piccirillo et al. hodnotu 82 ms2. Tato hodnota byla navíc použita pro stanovení „abnormálního“ výkonu LF u pacientů s chronickým srdečním selháním (CHF). Zahrnutí těchto hodnot do této studie může vysvětlovat nižší celkovou průměrnou hodnotu pro VF sílu. Důležitým zjištěním je, že tyto hodnoty jsou podstatně nižší než hodnota normy Task Force pro VF a průměrná hodnota studie prezentovaná zde. Jak je běžné v celé literatuře, úvaha o „normalitě“ tzv. zdravých hodnot je ignorována.

Spektrální míry jsou velmi citlivé na technické chyby v rámci RR dat, jako jsou artefakty, chybné umístění chybějících dat, špatné předzpracování a nestacionarita. Informace týkající se metod detekce chyb pro data 1hodinových holterovských RR intervalů Evrengul et al. neposkytli a neuvedli ani počet zjištěných a/nebo odstraněných chyb. Skutečnost, že Mehlsen et al. neuvádějí výkonnost žádných postupů identifikace, odstranění a/nebo korekce chyb, naznačuje nepochopení významu správných údajů o RR intervalu při analýze jeho variability. Intervaly RR byly také považovány za „v normálním rozmezí“, avšak autoři neuvádějí žádný odkaz na toto takzvané „normální“ rozmezí.

Doporučení pracovní skupiny zdůrazňují potřebu manuální úpravy údajů o intervalech RR. Důkazy o silné prognostické hodnotě plně automatizovaných měření HRV a jejich přesném a spolehlivém stanovení ve srovnání s tradičními metodami naznačují, že doporučení Task Force mohou být zastaralá. Přinejmenším vyžadují aktualizaci s ohledem na výpočetní výkon současných automatizovaných zařízení pro záznam RR a analýzu HRV.

Studie uvádějící diskrepantní logaritmicky transformované hodnoty HRV

Ze studií uvádějících logaritmicky transformované hodnoty HRV pouze jedna prokázala diskrepantní hodnoty měření HRV. Ve studii Ho et al. byly údaje pro spektrální míry HRV získány u zdravé kontrolní skupiny, která odpovídala věkem a pohlavím skupině pacientů trpících CHF. Účastníci v kontrolní skupině byli ze 44 % ženy, jejich průměrný věk byl 72 let a klidová hodnota HR byla 76 tepů/min. Je známo, že v souvislosti s věkem dochází k poklesu HRV, který ovlivňuje zejména opatření související s vagovou modulací HR u žen. Údaje uvedené na jiném místě ukazují negativní korelaci mezi HR a spektrálními mírami HRV. Tyto dva faktory samy o sobě mohou vysvětlovat nízké hodnoty pro LF (2,05 ln ms2) a zejména pro výkon HF (0,08 ln ms2) zjištěné Ho et al. Stejně jako u většiny studií využívajících kontrolní „referenční“ skupinu nejsou hodnoty prezentované v kontrolní skupině autory zpochybňovány z hlediska jejich normality/abnormality.

Shrnutí hlavních faktorů, které jsou základem diskrepantních hodnot krátkodobé HRV u zdravých jedinců

Analýza jednotlivých měření provedená u těch studií, které uvádějí diskrepantní hodnoty, odhalila řadu základních faktorů, mezi něž patří např:

  1. Střední až vysoká úroveň obvyklé fyzické aktivity účastníků;

  2. Použití protokolů zrychleného dýchání, zejména pokud byly prováděny u účastníků se střední až vysokou úrovní fyzické aktivity;

  3. Pokud jsou měřeni mladší účastníci, jsou hodnoty HRV obvykle vyšší;

  4. Nedostatečné hlášení a/nebo provedení postupů rozpoznání, odstranění a/nebo korekce chyb RR intervalů;

  5. Používání různých šířek frekvenčního pásma a metod normalizace pro měření LF a HF spektra;

  6. Velké rozdíly v měření HRV mezi zdravými účastníky téže studie;

  7. Nesprávná klasifikace účastníků jako zdravých;

  8. Neuznání normality/abnormality hodnot získaných u zdravých účastníků ve studiích.

Některé z výše uvedených bodů (1, 2, 3 a 6) nebyly neočekávané. Určitým překvapením bylo, že řada studií neprovedla postupy korekce chyb a jiné tyto postupy špatně uváděly. Poslední tři shrnující body jsou obzvláště důležité a zdůrazňují inherentní problém definování takzvané „normální“ HRV.

Tyto body spolu souvisejí také v tom, že nezpochybnění normality údajů, pokud byly získány u zdravých účastníků, pravděpodobně vyplývá ze skutečnosti, že i u homogenních zdravých skupin mohou měření HRV vykazovat velké interindividuální odchylky (až 260 000 %, Fagard et al.;tabulka IV).

Je však důležité si uvědomit, že rozdíly mezi studiemi mohou ovlivňovat i další faktory. Měření HRV ovlivňuje strava (příjem kofeinu a alkoholu) a fyzická a psychická zátěž. Jen velmi málo zde zahrnutých studií obsahuje informace o těchto faktorech a jejich vliv na prezentované hodnoty nelze určit. Při posuzování studií uvádějících tzv. normální HRV by čtenáři měli používat pečlivou kontrolu výše uvedených faktorů i případných dalších faktorů (např. strava, stres) souvisejících s jednotlivými aspekty každé studie. S přihlédnutím k těmto faktorům mohou údaje uvedené v této studii poskytnout uživatelům HRV referenční rozmezí, podle kterých lze určit rozdílné hodnoty běžných měr krátkodobé HRV.

.