Diskussion

Resultater af litteratursøgning for normale værdier for kortvarig HRV

Af mere end 3.100 citater rapporterede kun 44 om kortvarige målinger af HRV hos raske voksne deltagere (n ≥ 30) og var i overensstemmelse med taskforcens metodologiske standarder/anbefalinger. Antallet af undersøgelser var begrænset af følgende faktorer:

  • Mange undersøgelser af HRV vurderede længerevarende 24-timers overvågning;

  • Studier var powered til brug af små stikprøvestørrelser;

  • Studier omfatter ofte kliniske populationer uden inddragelse af en sund kohorte og/eller henvisning til sunde værdier;

  • Opfyldelsen af Taskforcens metodologiske anbefalinger var ringe.

Nogle af de faktorer, der vedrører de ovennævnte resultater, kan lettere forklares end andre. En foretrukken anvendelse af 24-timers målinger frem for korttidsmålinger kunne ligge i deres større prognostiske effekt eller i de yderligere oplysninger såsom nat/dag-forholdet, som kun kan bestemmes ved 24-timers overvågning. En mere plausibel forklaring ligger i det forhold, at mange undersøgelser af HRV er retrospektive af natur, idet de rapporterer data fra 24-timers Holter-monitorering, der udføres som led i den almindelige hjertevurdering.

Det forhold, at undersøgelser kun anvender en lille stikprøvestørrelse, kan forklares ved undersøgelsens art, begrænsede ressourcer og/eller beregninger af den statistiske styrke. Andre faktorer, såsom manglende rapportering af de faktiske værdier for målinger af HRV, blev fundet at forekomme, når undersøgelserne var interesseret i ændringsscore eller foretrak at præsentere resultaterne grafisk.

Den manglende indberetning af det gennemsnitlige RR-interval i 54 % af undersøgelserne er et problem. På grund af den gensidige karakter af HR og det gennemsnitlige RR-interval vælger undersøgelser, der rapporterer målinger af HRV, ofte kun at rapportere den gennemsnitlige HR eller i nogle tilfælde ingen af delene. Denne fejl kan sammenlignes med en vurdering af en bils affjedringsadfærd uden at anerkende bilens hastighed. Sådanne fejl afspejler også, både fra forfatterens og udgiverens side, mangler i forståelsen af det grundlæggende i HRV-data og deres analyse.

Tredive-seks procent af de inkluderede undersøgelser rapporterede TP og VLF, som ikke kan anbefales fra korte RR-optagelser på grund af deres tvetydige fysiologiske betydning under sådanne forhold. Brugen af enheder, der adskiller sig fra standardenheder (f.eks. slag pr. minut/√Hz), begrænsede yderligere antallet af støtteberettigede undersøgelser. Når sådanne undersøgelser offentliggøres, afspejler de en svaghed i overholdelsen af Task Force-anbefalingerne. Dette viser også en manglende sammenhæng mellem forfattere og redaktører med hensyn til, hvordan og hvad der skal præsenteres, når der rapporteres om korttidsforanstaltninger af HRV.

Sammenligninger mellem litteratur og Task Force-værdier

Task Force giver ikke normværdier for korttidsforanstaltninger af HRV inden for tidsdomænet, og derfor kan der kun foretages sammenligninger mellem spektrale foranstaltninger. Tallene for Task Force er som følger: For taskforcen er følgende tal gældende: 1 170 ms2 for LF-effekt, 975 ms2 for HF-effekt, 54 og 29 for normaliseret LF og HF og 1,5-2,0 for LF:HF-forholdet. Task Force LF-værdien ligger mere end 1,5 SD over den gennemsnitlige litteraturværdi (519 ms2). Task Force HF-værdien er også højere sammenlignet med litteraturens værdi (657 ms2). Task Force- og litteraturnormaliserede mål for LF- og HF-effekt er mere homogene, men Task Force-værdien for LF:HF (1,5-2,0) er betydeligt lavere end den værdi, der er opnået fra litteraturen (2,8).

Rårsagerne til disse uoverensstemmelser kan skyldes en række faktorer, herunder forskellige karakteristika for deltagerne og forskelle i spektrale dekomponeringsmetoder. De undersøgelser, hvorfra normerne blev indhentet, blev ikke citeret af taskforcens forfattere, så sammenligninger med hensyn til deltagere er ikke mulige. Taskforcens rapport indeholder nærmere oplysninger om de frekvensbåndbredder, der er anvendt til bestemmelse af LF- og HF-effektfordelinger. Svingninger i RR-intervaller, der forekommer ved LF, blev vurderet mellem 0,04 og 0,15 Hz og ved HF mellem 0,15 og 0,4 Hz. 47 % af de her præsenterede undersøgelser rapporterer værdier for LF- og HF-effekt, der er opnået ved frekvensbåndbredder, som afviger fra dem, der anbefales af taskforcen. Nogle af dem betragtede svingninger i hjerteperioder ved frekvenser så lave som nul til 0,003 som en del af LF-komponenten. Andre anvendte meget lavere cutoff-værdier (0,3 Hz) for HF-komponenten. Uoverensstemmelser i LF- og HF-frekvensbånd kan føre til medtagelse og/eller udelukkelse af svingninger af forskellig fysiologisk oprindelse og vil helt sikkert resultere i varierende værdier for LF, HF og/eller begge dele. Det er derfor både interessant og lidt sigende, at disse undersøgelser rapporterer nogle af de største diskrepanser for spektrale målinger af HRV.

Fra tabel SI kan det ses, at følgende befolkningsbaserede undersøgelser rapporterer værdier for kortvarige HRV-målinger fra store stikprøver (~1.000): Rennie et al., Kuo et al. Dekker et al., Liao et al., Hemingway et al., Britton et al. Ved nærmere eftersyn var en række af disse undersøgelser baseret på løbende longitudinale og/eller tværsnitsvurderinger af de samme deltagerpopulationer. Selv om disse undersøgelser omfatter stikprøver af forskellig størrelse og testede forskellige hypoteser, er der et potentiale for betydelig overlapning mellem deres respektive stikprøver. Dette kan forklare ligheden i værdierne mellem Dekker et al. og Liao et al. og mellem Rennie et al., Hemingway et al. og Britton et al. (tabel SII). Af disse grunde kan man hævde, at kun tre store populationer er blevet vurderet siden Task Force-rapporten fra 1996. Desuden var den laveste deltageralder i disse tre populationer 40 år. Det betyder, at der i øjeblikket ikke findes nogen offentliggjorte data for kortsigtede HRV-målinger, som er opnået i en stor population, der omfatter voksne under 40 år. Det negative forhold mellem HRV og alder kan også forklare de relativt lave værdier for HRV-målinger, der er observeret i disse undersøgelser. Den indvirkning, som disse store stikprøver har på de gennemsnitlige publikationsværdier, der præsenteres her, er også bemærkelsesværdig.

Studier, der rapporterer diskrepante absolutte HRV-værdier

Et nærmere kig på karakteristika ved de ovennævnte undersøgelser afslørede en række ligheder og forskelle i forbindelse med undersøgelsesdeltagere, RR-intervaldataoptagelse, artefaktidentifikation og interpolations- og spektraldekompositionsprotokoller. Da disse faktorer kan have forskellige virkninger afhængigt af målingen, vil de blive diskuteret særskilt for henholdsvis tids- og frekvensdomænemål.

Tidsdomænemål

De høje RR-værdier rapporteret af Melanson og de høje SDNNN-værdier rapporteret af både Melanson og Sandercock et al. kan forklares ved deres brug af unge og moderat til veltrænede deltagere. Der er en veletableret sammenhæng mellem alder og HRV, med et fald i HR med stigende alder med yngre personer, der udviser højere værdier. SDNN er også en funktion af optagelsens længde, idet længere analyserede optagelser giver større værdier. Af denne grund anbefaler taskforcen en standardiseret varighed på 5 minutter for SDNN på kort sigt (og andre HRV-mål). Disse faktorer forklarer højst sandsynligt de større værdier, der blev observeret af Evrengul og kolleger, som bestemte SDNN af RR-intervaldata, der blev optaget over en 1-times periode. Forfatterne gav ingen begrundelse for en sådan optagelseslængde.

Parasympatisk nervetrafik iværksætter sine virkninger med en meget hurtigere (<1 sekund) hastighed end sympatisk udstrømning (>5 sekunder); derfor anses beat-to-beat-ændringer i RR-intervaller (rMSSD) for at være en afspejling af vagal udstrømning. Målinger af rMSSD er meget variable under forhold med øget vagal udstrømning. En sådan tilstand er paced breathing, især i rygliggende stilling. Desuden er den bradykardi, der observeres hos mere veltrænede personer, almindeligvis ledsaget af øgede markører for vagal modulering af hjertet, selv om denne sammenhæng ikke altid observeres. De diskrepante værdier for rMSSD rapporteret af Melanson og Sandercock et al. skyldes sandsynligvis den kombinerede effekt af unge, trænede personer med højere baseline vagal tone og brugen af protokoller for supinøs og paced vejrtrækning.

Frekvensdomænet målinger

En række undersøgelser af mennesker og dyr har vist fund af både sympatiske og parasympatiske oprindelser for LF-svingninger og spektral effekt. En forøget og formindsket LF-effekt under parasympatisk blokade har betydning for undersøgelser, hvor vagale forhold er forstærket, f.eks. under paced vejrtrækningsforhold. De højere værdier, som Melanson observerede, kan være en konsekvens af en vagalt medieret forøgelse af LF-effekten som følge af den pacede vejrtrækningstilstand.

I sunde normotensive kontroller blev der rapporteret en værdi på 82 ms2 af Piccirillo et al. Desuden blev denne værdi anvendt til at bestemme “unormal” HF-effekt hos patienter med kronisk hjertesvigt (CHF). Inddragelse af disse værdier i den foreliggende undersøgelse kan forklare den lavere samlede middelværdi for HF-effekt. En vigtig observation er, at disse værdier er betydeligt lavere end Task Force-normværdien for HF og den gennemsnitlige undersøgelsesværdi, der præsenteres her. Som det er almindeligt i hele litteraturen, ignoreres overvejelser om “normaliteten” af de såkaldte “sunde” værdier.

Spektrale målinger er meget følsomme over for tekniske fejl i RR-data såsom artefakter, fejlplacering af manglende data, dårlig forbehandling og ikke-stationæritet. Evrengul et al. gav ikke oplysninger om fejlfindingsmetoder for 1-timers Holter RR-intervaldata, og der blev ikke givet nogen angivelse af antallet af observerede og/eller fjernede fejl. Den omstændighed, at Mehlsen et al. ikke rapporterer om effektiviteten af nogen fejlidentifikation, fjernelse og/eller korrektionsprocedurer, tyder på, at de ikke forstår betydningen af korrekte RR-intervaldata i analysen af deres variation. RR-intervaller blev også anset for at være “inden for normalområdet”, men forfatterne angiver ingen reference for dette såkaldte “normale” interval.

Taskforcens anbefalinger understreger behovet for manuel redigering af RR-intervaldata. Bevis for en stærk prognostisk værdi af fuldt automatiserede målinger af HRV og deres nøjagtige og pålidelige bestemmelse sammenlignet med traditionelle metoder tyder på, at Task Force-anbefalingerne måske er forældede. I det mindste kræver de en opdatering for at tage højde for beregningskraften i de nuværende automatiserede RR-optagelses- og HRV-analyseapparater.

Studier, der rapporterer diskrepante log-transformerede HRV-værdier

Af de undersøgelser, der rapporterede log-transformerede mål for HRV, var der kun én, der viste diskrepante værdier for HRV-foranstaltninger. I undersøgelsen af Ho et al. blev data for spektrale mål for HRV opnået i en sund kontrolgruppe, der med hensyn til alder og køn var matchet med en gruppe af patienter med hjerteinsufficiens. Deltagerne i kontrolgruppen var 44 % kvinder, med en gennemsnitsalder på 72 år og en hvile-HR på 76 slag/min. Der er et velkendt aldersrelateret fald i HRV, som især påvirker målinger relateret til vagale modulationer af HR hos kvinder. Data, der er præsenteret andetsteds, viser en negativ korrelation mellem HR og spektrale mål for HRV. Disse to faktorer kan alene forklare de lave værdier for LF (2,05 ln ms2) og især for HF-effekt (0,08 ln ms2), som Ho et al. har observeret. Som i de fleste undersøgelser, der anvender en kontrol-“reference”-gruppe, sætter forfatterne ikke spørgsmålstegn ved de værdier, der præsenteres i kontrolgruppen, med hensyn til deres normalitet/abnormalitet.

Summary of Main Factors Underlining Discrepant Values in Short-term HRV from Healthy Individuals

Den foranstaltning-for-måling-analyse, der blev udført for de undersøgelser, der rapporterede diskrepante værdier, afslørede en række underliggende faktorer, herunder:

  1. Moderat til højt niveau af deltagernes sædvanlige fysiske aktivitet;

  2. Anvendelse af paced breathing-protokoller, især når de udføres hos deltagere med moderat til højt fysisk aktivitetsniveau;

  3. Hvor yngre deltagere måles, er værdierne for HRV typisk højere;

  4. Dårlig rapportering og/eller udførelse af RR-intervalfejlgenkendelse, -fjernelse og/eller -korrektionsprocedurer;

  5. Anvendelse af forskellige frekvensbåndbredder og normaliseringsmetoder for LF- og HF-spektralmålinger;

  6. Vid variation i HRV-målinger mellem raske deltagere i den samme undersøgelse;

  7. Den forkerte klassificering af deltagere som raske;

  8. En manglende anerkendelse i undersøgelser af normalitet/abnormalitet af værdier, der er opnået hos raske deltagere.

Nogle af de ovennævnte punkter (1, 2, 3 og 6) var ikke uventede. En vis overraskelse var den manglende gennemførelse af fejlkorrektionsprocedurer i en række undersøgelser og den dårlige rapportering af disse procedurer i andre undersøgelser. De sidste tre sammenfattende punkter er særligt vigtige og fremhæver det iboende problem med at definere en såkaldt “normal” HRV.

Disse punkter er også indbyrdes relateret, idet den manglende tvivl om dataenes normalitet, når de er opnået hos raske deltagere, muligvis stammer fra det faktum, at selv i homogone raske grupper kan målinger af HRV vise store interindividuelle variationer (så høje som 260 000 %, Fagard et al.;Tabel IV).

Det er imidlertid vigtigt at erkende, at andre faktorer kan påvirke diskrepanserne mellem undersøgelser. Målinger af HRV påvirkes af kost (koffein- og alkoholindtagelse) og fysisk og mental stress. Meget få af de undersøgelser, der er medtaget her, indeholder oplysninger om disse faktorer, og deres indvirkning på de præsenterede værdier kan ikke bestemmes. Ved vurderingen af undersøgelser, der rapporterer såkaldt normal HRV, bør læseren nøje undersøge de faktorer, der er skitseret ovenfor, samt eventuelle andre faktorer (f.eks. kost, stress), der er relateret til de enkelte aspekter af hver enkelt undersøgelse. Under hensyntagen til disse faktorer kan de data, der præsenteres i denne undersøgelse, give brugere af HRV referenceintervaller til at bestemme uensartede værdier for almindelige målinger af HRV på kort sigt.