Hartslagvariabiliteit

Hartslagvariabiliteit

De hartslagvariabiliteit is een maat voor het autonome zenuwstelsel. Een hoge hartslagvariablitiet staat voor een gezond persoon met een goede stresstolerantie en fysiek herstel. In werksituaties kan deze parameter gebruikt worden om mentale belasting en fysieke vermoeidheid te meten. Het is een individuele maat, die best over langere periode wordt opgevolgd.

Hoe wordt hartslagvariabiliteit bepaald?

Hartslagvariabiliteit bekijkt het verschil in tijdsspanne tussen twee hartslagen. Op een ECG of elektrocardiogram heeft elke hartslag een typisch patroon, het QRST complex. De uitgesproken piek komt overeen met de “R”. Hartslagvariabiliteit bekijkt de tijd tussen twee pieken, het RR interval. Een andere naam is IBI, het inter beat interval. Deze maat heeft alleen zin bij een normal sinusritme. Wanneer de hartslag geen gelijkmatig QRST complex vertoont, kan er geen nauwkeurige variabiliteit bepaald worden.

RR interval

Hoe meten?

Een ECG vormt de gouden standaard. Dit kan via medische apparatuur, maar evenzeer met de betere modellen van commerciële hartslagmeters. Een resolutie van 1ms is aanbevolen. Een hartslagmeter registreert alles, maar onthoudt enkel de R data. De hartslag kan men meten met een band rond de borst, polsband en duimring.

Voor betrouwbare resultaten dient men minstens 5 minuten te meten. De beste resultaten bekomt men met metingen over 24u en langer.

Er bestaan ook uurwerken of polsbandjes die de hartslag bepalen via een lichtsignaal. Deze meters registreren eigenlijk het bloedvolume en leiden daar de hartslag uit af. Bloed absorbeert immers meer licht dan het omliggend weefsel. De resolutie van deze optische metingen is echter nog niet nauwkeurig. Dat maakt dat het meten van hartslagvariabiliteit nog niet mogelijk is.

Een valide app voor hartslagvariabiliteit is “Elite HRV”. Deze app maakt verbinding met je hartslagmeter, registreert en interpreteert je hartslagvariabiliteit. Je kan je eigen waarden vergelijken met de database van meer dan 10 000 gebruikers van de app in functie van je leeftijd en geslacht.

Waar komt variabiliteit vandaan?

Het autonome zenuwstelsel kan opgesplitst worden in een sympatische en parasympatisch zenuwstel. Het sympatisch zenuwstelsel staat in voor de fight and flight reactie, verhoogt dus de hartslag, slagvolume, enz… Het parasympatisch zenuwstelsel doet juist het omgekeerde. Beide zenuwstelsels worden soms voorgesteld als de gas en de rem van ons lichaam.

Een hoge hartslagvariabiliteit betekent dat er een goede balans is tussen beide zenuwstelsels. Het hart kan snel reageren op de ene of andere prikkel. Bij fysieke of mentale overmoeidheid is dat veel minder het geval. Dat resulteert dan in een lagere hartslagvariabiliteit.

Welke parameters van hartslagvariabiliteit bestaan er allemaal?

Frequentiegebonden parameters

Deze parameters bekijken de hartslagvariabiliteit binnen een bepaalde tijdsspanne. Ze drukken de pieken of hoeveelheid variatie uit.

  • VLF – very low frequency (25-300s)
  • LF – low frequency (10s)
  • HF – high frequency (4s)
  • LF/HF

Frequentiedomeinen

Tijdsgebonden parameters

De hartslagvariabiliteit wordt hier uitgedrukt in een histogram: voor elk RR interval wordt het aantal keer uigedrukt dat dit voorkomt. Deze parameters bekijken vooral de duur van RR intervallen.

  • Mean RR: gemiddelde van alle RR intervallen
  • SDNN: standaarddeviatie van RR intervallen
  • RMSSD: root mean square van RR verschillen
  • PNN50: relatief aantal opeenvolgende RR verschillen van meer dan 50ms
  • HRV triangular index: integraal van RR histogram
  • Baevsky stess index (SI)

Tijdsdomeinen

Non lineaire methode (Poincaré plot)

Elk RR interval wordt uitegdrukt ten opzichte van het vorige RR interval. Dit levert een plot van punten op. Wanneer er weinig verschillen in variabilitzit zijn, liggen alle punten dichtbij de rechte lijn. Hoe groter de hartslagvariabiliteit, hoe groter de spreiding van de punten. De spreiding ten opzichte van de rechte lijnen wordt uitgedrukt als standaarddeviatie.

  • SD1
  • SD2
  • SD1/SD2

Poincaré plot

Verwerking

Wanneer men een ECG heeft genomen heeft met de hartslagmeter, kan een diepgaande verwerking van deze parameters gebeuren via de gratis software:

Kubios HRV Standard3.1.0

De software combineert ook meerdere parameters om tot een maat voor het parasympatisch (PNS) en sympatisch zenuwstelsel (SNS) te komen. Voor een individu wordt dan uitgedrukt hoeveel keer de SD deze afwijkt van een groot groepsgemiddelde

  • PNS index combineert gemiddelde RR, RMSSD, SD1
  • SNS index combineert gemiddelde RR, Stress Index, SD2

Enkele normwaarden bij korte termijnmetingen (5min):

  • Mean RR: 923ms (SD 90ms)
  • SDNN: 50ms (SD 16ms)
  • RMSSD: 42ms (SD 15ms)
  • LF nu: 52 (SD 10%)
  • HF nu: 40 (SD 10%)

Voorbeelden ergonomie

Effect van lange shiften (14u) bij verpleegkundigen

Bij 60 verpleegkundigen werd de hartslag twee keer gedurende 36 uren gemeten. De ene keer was tijdens een gewone shift, de andere keer bij een lange shift met nachtwerk (14u). Tijdens de normale shift waren SDNN en LF hoger, wat duidt op een hogere sympatische activiteit. Overdag hadden ze dus meer stress. Dat was tegen de verwachtingen in. Verklaring is dat verpleegkundigen overdag drukker bezig zijn. Ze doen dezelfde taken op minder tijd. Tijdens de lange shift was er meer tijd en minder stress.

Effect van een ergonomisch rotatieschema

Verpleegkundigen werken in drie ploegen: vroeg, laat en nacht. In het conventionele schema werden deze ploegen willekeurig door elkaar gepland. Het ergonomisch rotatieschema betekende dat er steeds voorwaarts werd geroteerd. Om het effect hiervan na te gaan werden 48 verpleegkundigen gedurende 24u gemeten.

Bij het ergonomisch schema daalt LF en stijgt HF bij het begin van de shift. Dat betekent dat de verpleegkundigen dus beter hersteld waren.

Bron: Mika Tarvainen, spreker Saenes conference 2018