Analyse der Herzfrequenzvariabilität bei Polyneuropathien und akuten zerebralen Erkrankungen

Summary

Autonomie cardiac innervation can bei impaired in disorders of the peripheral and central nervous system. In order to evaluate the diagnostic power six parameters of respiratory cardiac arrhythmia were used. The most powerful factors were mean circular resultant, coefficient of variation and standard deviation of heart rate. The tests reflecting sympathetic cardiac innervation were less sensitive (valsalva ratio, posture index).

The squatting test was investigated in 61 normal subjects and 55 patients with diabetes mellitus. 15 patients were unable to carry out this test due to bodily incapability. Overall the squatting test is not superior to HRV analysis.

Spectral power of heart frequency is assessed by Fast Fourier Transformation (FFT). With this power analysis three peaks are found which are believed to reflect different types of autonomic activity.

When heart rate and breathing movement are compared with each other by cross-correlation analysis, the phase angle between breathing movement and respiratory sinus arrhythmia varies with frequency of breathing. Within a range from 3 to 10 breaths/min, the phase angle between sinus arrhythmia and breathing movement decreases with rising frequency of breathing. At 10 breaths/min, the phase angle reaches 0°. Higher frequencies of breathing do not further influence this phase angle. This result is interpreted in such a way that different mechanisms must be responsible for the regulation of heart rate at breathing frequencies below and above 10 breaths per minute.

Zusammenfassung

Die autonome Innervation des Herzens kann bei peripheren und zentralnervösen Krankheiten beeinträchtigt sein. Sechs Parameter für die Beurteilung der respiratorischen Sinusarrhythmie wurden miteinander verglichen. Die beste Sensitivität und Spezifität besitzen der Mean Circular Resultant, Variationskoeffizeint und die Standardabweichung der Herzfrequenz. Die Tests sympathischer kardialer Innervation erwiesen sich als weniger sensitiv (Valsalvia Ratio, Positionsindex).

Der Squattingtest wurde bei 61 Gesunden und 55 Patienten mit Diabetes mellitus untersucht. 15 Patienten waren körperlich nicht in der Lage, den Test auszuführen. Insgesamt war der Squattingtest der Herzratenanalyse nicht überlegen.

Die spektrale Power der Herzfrequenz wird mittels der Fast Fourier Transformation (FFT) analysiert. Dabei können drei Maxima unterschieden werden, die verschiedene Anteile autonomer Aktivität widerspiegeln.

Wenn Herzschlag und Atmung mittels der Kreuzkorrelationsanalyse miteinander verglichen werden, zeigt sich eine Abhängigkeit des Phasenwinkels zwischen Sinusarrhythmie und Atmung von der Atemfrequenz. Mit einer Zunahme der Atemfrequenz von 3 auf 10/min nimmt der Phasenwinkel zwischen Sinusarrhythmie und Atmung ab. Bei zehn Atemzügen pro Minute erreicht der Phasenwinkel 0°, Sinusarrhythmie und Atmung sind in Phase. Höhere Atemfrequenzen beeinflussen den Phasenwinkel nicht. Offenbar sind bei verschiedenen Atemfrequenzen unterschiedliche physiologische Mechanismen für die respiratorische Sinusarrhythmie verantwortlich.

Key words:

Respiratory cardiac arrythmia - Breathing frequency - Heart rate