Spectral analysis of cardiac rate variability Análisis espectral de la variabilidad de la frecuencia cardíaca

Abstract

In the last years relationship between autonomic nervous system (ANS) function and cardiovascular mortality has been recognized. This has motivated research to find quantitative markers of autonomic balance. Heart rate variability (HRV) is one of the most promising methods. HRV is defined as the variations occurred in the time interval between consecutive heartbeats and it is thought to depend on the ANS modulation. Tacogram (recording of cardiac frequency in time) is used to evaluate HRV. The study of HRV started 30 years ago and has gained importance in the last 10 years. There are several methods to evaluate HRV. The most accepted today are frequency domain methods (spectral analysis). Spectral analysis consists in the decomposition in order to obtain the spectral components. There are high frequency components (HF), related to vagal tone, low frequency (LF) components, related to the modulation of both sympathetic and vagal modulation, and very low frequency components which have not been related to any physiological variable. Time domain methods, are basically statistic and evaluate variability using means and standard deviations. These methods seem to have less advantages than spectral methods. HRV is correlated with physiological adaptations to changes in internal and external environment and to the presence of diseases. This article presents the main techniques in the time and frequency domains and their relationship with physiological changes and specific diseases. En los últimos años, se ha reconocido la relación existente entre el funcionamiento del sistema nervioso autónomo (SNA) y la mortalidad cardiovascular. Esto ha motivado la búsqueda de marcadores cuantitativos del balance autonómico. La Variabilidad de la Frecuencia Cardíaca (VFC) representa uno de los más promisorios. La VFC se define como la variación que ocurre en el intervalo de tiempo entre latidos consecutivos y se ha propuesto que su comportamiento depende de la modulación autonómica, así como sus implicaciones en la mortalidad cardiovascular. Para evaluar la VFC se analiza el tacograma (registro de frecuencia cardíaca en el tiempo). El estudio de la VFC comenzó hace 30 años, aproximadamente, y ha ganado mayor importancia en los últimos 10 años. Existen varios métodos para evaluar la VFC. Los más aceptados actualmente son los métodos en el dominio de la frecuencia (análisis espectral). El análisis espectral consiste en descomponer el tacograma, el cual se asemeja a una onda compleja, de manera que se obtienen los componentes espectrales, y se encuentran componentes de alta frecuencia (HF), relacionados con el tono parasimpático, uno de baja frecuencia (LF), relacionado con la modulación tanto simpática como parasimpática y otro de muy baja frecuencia (VLF), el cual no se ha relacionado con el SNA. Los métodos del dominio del tiempo, son básicamente estadísticos y evalúan la variabilidad por medio de promedios y desviaciones estándar. Son los más conocidos, pero al parecer tienen menos ventajas que los métodos espectrales. La VFC se correlaciona con adaptaciones fisiológicas a cambios en el medio interno, externo y a la presencia de enfermedades. En este artículo se explican los principales métodos en el dominio de la frecuencia y del tiempo y la relación que tiene la VFC con las adaptaciones fisiológicas y con enfermedades específicas