ARFIMA-GARCH modeling of HRV: Clinical application in acute brain injury

In the last decade, several HRV based novel methodologies for describing and assessing heart rate dynamics have been proposed in the literature with the aim of risk assessment. Such methodologies attempt to describe the non-linear and complex characteristics of HRV, and hereby the focus is in two of these characteristics, namely long memory and heteroscedasticity with variance clustering. The ARFIMA-GARCH modeling considered here allows the quantification of long range correlations and time-varying volatility. ARFIMA-GARCH HRV analysis is integrated with multimodal brain monitoring in several acute cerebral phenomena such as intracranial hypertension, decompressive craniectomy and brain death. The results indicate that ARFIMA-GARCH modeling appears to reflect changes in Heart Rate Variability (HRV) dynamics related both with the Acute Brain Injury (ABI) and the medical treatments effects. (c) 2017, Springer International Publishing AG

Índices geométricos de variabilidade da frequência cardíaca na doença pulmonar obstrutiva crônica

Resumo: Introdução: A redução da variabilidade da frequência cardíaca (VFC) em pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) em repouso já foi evidenciada na literatura. Objetivo: Com intuito de inserir elementos na literatura sobre essa temática, foram avaliados índices geométricos de VFC de indivíduos com DPOC. Método: Foram analisados dados de 34 voluntários, divididos em dois grupos, de acordo com os valores espirométricos, com 17 voluntários cada: DPOC (VEF1/CVF = 47,3 ± 10,2; VEF1 = 50,8 ± 15,7) e controle (VEF1/CVF = 78,8 ± 10,8; VEF1 = 100,1 ± 14,7). Para análise dos índices de VFC, a frequência cardíaca foi captada batimento a batimento com os voluntários em decúbito dorsal por 30 minutos. Foram analisados os índices seguintes: índice triangular (RRtri), interpolação triangular dos intervalos RR (TINN) e plot de Poincaré (SD1, SD2 e relação SD1/SD2). Foi realizada também análise visual da figura formada no plot de Poincaré. Teste t de Student para dados não pareados e teste de Mann-Whitney com nível de significância de 5% foram utilizados para análise dos dados. Resultados: Foram observadas reduções estatisticamente significantes dos índices geométricos: RRtri (0,043 vs. 0,059, p = 0,018), TINN (105,88 vs. 151,47, p = 0,014), SD1 (9,76 vs. 14,55, p = 0,014) e SD2 (34,86 vs. 51,51, p = 0,010) no grupo DPOC. A relação SD1/SD2 (0,30 ± 0,11 vs. 0,28 ± 0,07; p = 0,605) não apresentou diferença significante entre os grupos. Os voluntários com DPOC apresentaram na análise visual do plot de Poincaré menor dispersão dos intervalos RR, tanto batimento a batimento como em longo prazo. Conclusão: Indivíduos com DPOC apresentaram diminuição dos índices geométricos da VFC, indicando que apresentam redução da variabilidade da frequência cardíaca. Abstract: Background: It was already evidenced decreased heart rate variability (HRV) in chronic obstructive pulmonary disease (COPD) patients at rest. Objective: In order to insert new elements in the literature regarding this issue, we evaluated geometric index of HRV in COPD subjects. Method: We analyzed data from 34 volunteers, divided into two groups according to spirometric values: COPD (17 volunteers, FEV1/FVC = 47.3 ± 10.2; FEV1 = 50.8 ± 15.7) and control (17 volunteers, FEV1/FVC = 78.8 ± 10.8; FEV1 = 100.1 ± 14.7). For analysis of HRV indexes the volunteers remained in the supine position for 30 minutes. We analyzed the following indexes: triangular index (RRtri), triangular interpolation of RR intervals (TINN) and Poincaré plot (SD1, SD2 and SD1/SD2). Student t test for unpaired samples and Mann-Whitney test were used for data analysis. Results: We observed statistically significant reductions in geometric indexes in the COPD group: RRtri (0.043 ± 0.01 vs. 0.059 ± 0.02; p = 0.018), TINN (105.88 ± 51.82 vs. 151.47 ± 49.9; p = 0.014), SD1 (9.76 ± 4.66 vs. 14.55 ± 6.04; p = 0.014) and SD2 (34.86 ± 17.02 vs. 51.51 ± 18.38; p = 0.010). SD1/SD2 (0.30 ± 0.11 vs. 0.28 ± 0.07; p = 0.605) were not significantly different between groups. Patients with COPD presented a visual analysis of Poincaré plot of lower dispersion of RR intervals both beat to beat and the long term. Conclusion: Subjects with COPD present reduction of geometric indexes of HRV, indicating reduced heart rate variability. Palavras-chave: doença pulmonar obstrutiva crônica, frequência cardíaca, sistema nervoso autônomo, variabilidade da frequência cardíaca, Keywords: chronic obstructive pulmonary disease, heart rate, autonomic nervous system, heart rate variabilit

Aplicação de 1-metilciclopropeno, estresse inicial com baixo oxigênio e armazenamento em ultrabaixo oxigênio na qualidade de maçã Fuji Application of 1-methylcyclopropene, initial low oxygen stress and storage in ultralow oxygen on Fuji apples quality

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação de 1-MCP em combinação com condições de estresse inicial com baixo O2 e armazenamento em atmosfera controlada com pressões parciais ultrabaixas de O2 sobre a manutenção da qualidade de maçãs Fuji. Os tratamentos avaliados foram com e sem aplicação de 1-MCP (1.000nL L-1), combinado com cinco níveis do fator condição de armazenamento (sem estresse inicial + 0,6kPa O2, 1 estresse + 0,6kPa O2, 1 estresse + 0,8kPa O2, 2 estresses + 0,6kPa O2 e sem estresse inicial + 1,0kPa O2). Cada estresse inicial foi com 0,2kPa de O2 pelo período de 14 dias. Os frutos foram armazenados nessas condições durante oito meses a -0,5°C±0,2°C e UR de 96±1%, mais sete dias de exposição a 20±1°C. Em todos os tratamentos, o CO2 foi mantido abaixo de 0,5kPa. O armazenamento sem estresse inicial por baixo O2 associado a 1,0kPa ou 0,6kPa de O2 manteve a polpa mais firme e com maior acidez titulável. Além disso, proporcionou menor ocorrência de podridão após oito meses de armazenamento mais sete dias a 20°C. O 1-MCP proporcionou menor atividade da enzima ACC oxidase, no entanto, não foi eficiente para a redução da produção de etileno e para retardar a perda da firmeza e a ocorrência de podridão. O estresse inicial de 14 dias com 0,2kPa de O2 prejudicou a conservação de maçãs Fuji.<br>The aim of this research was to evaluate the effect of 1-MCP application in combination with initial low oxygen stress and storage in controlled atmosphere with ultra-low oxygen on Fuji apple quality preservation. The evaluated treatments consisted of 1-MCP application (with or without 1000nL L-1) combined with five levels of the factor storage condition (without initial stress + 0.6kPa O2, 1 stress + 0.6kPa O2, 1 stress + 0.8kPa O2, 2 stresses + 0.6kPa O2 and without initial stress + 1.0kPa O2). Initial low oxygen stress was applied by 14 days at 0.2kPa O2. The fruits were stored in these conditions for eight months at -0.5±0.2°C and relative humidity of 96±1%, followed by seven days at 20±1°C. In all treatments, the CO2 was kept below 0.5kPa. The storage without initial low oxygen stress associated with 1.0kPa or 0.6kPa O2 maintained the pulp firmer and with the higher titratable acidity, moreover provided a lower incidence of decay after storage during eight months and shelf life at 20°C. The 1-MCP provided lower activity of ACC oxidase enzyme, however, did not reduces ethylene production and failed to delay the loss of firmness and the control decay. Initial stress of 14 days with 0.2kPa O2 reduced the conservation of Fuji apples