|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ФНКЦ РР |
||
Алгоритм количественной оценки кардиореспираторной синхронизации для характеристики функционального состояния и межсистемных взаимодействий у спортсменовстатья
- Авторы: Ковалева А.В., Анисимов В.Н.
- Журнал: Российский журнал информационных технологий в спорте
- Том: 1
- Номер: 2
- Год издания: 2024
- Издательство: Ассоциация компьютерных наук в спорте
- Местоположение издательства: Москва
- Первая страница: 13
- Последняя страница: 27
- DOI: 10.62105/2949-6349-2024-1-2-13-27
- Аннотация: Введение. Ритм сердца тесно связан с ритмом дыхания. Хорошо известно явлениедыхательной синусовой аритмии: увеличение частоты сердечных сокращений при вдохе иуменьшение при выдохе. Кардиореспираторные взаимодействия и синхронизация этих двухсигналов оцениваются в литературе по-разному. Целью данной работы было предложить иапробировать подход к оценке кардиореспираторной синхронизации, который позволяет бо-лее объективно охарактеризовать это состояние, – расчет коэффициента кросс-корреляциимежду частотой сердечных сокращений и кривыми дыхания.Методы. У 45 здоровых спортсменов (18-25 лет) регистрировали фотоплетизмограммуи дыхание в трех ситуациях: функциональный покой, ритмизированное дыхание на частоте6 раз в минуту (резонансная частота) и выполнение сенсомоторного задания (теппингладонью под ритмически звуки метронома и затем воспроизведение заданного ритма попамяти). В отношении кривых изменения ЧСС и дыхания применяли последовательноалгоритмы фильтрации и сглаживания по методу Савицкого-Голея, а затем вычислениекоэффициента кросс-корреляции между двумя кривыми. Также были получены классиче-ские показатели спектрального анализа вариабельности ритма сердца (LF и HF), так какпри спонтанном дыхании его вклад в ритм сердца отражается в волнах HF, а при дыханиина резонансной частоте возникает пик на частоте 0.1 Гц в LF диапазоне.Результаты. На массиве данных изменений ЧСС и фаз дыхания был применен алго-ритм предварительной обработки сигнала ЧСС и последующего вычисления коэффициентакросс-корреляции в трех экспериментальных ситуациях. Коэффициент кросс-корреляции,как и мощность пика на частоте 0.1 Гц в спектре ритма сердца, значительно растут придыхании на резонансной частоте. При этом наиболее точно взаимосвязь между этими по-казателями описывается не линейной, а логарифмической зависимостью. При выполнениисенсомоторного задания так называемые дыхательные волны в спектре ритма сердца (HF)не меняются от состояния покоя к теппингу по метроном и затем к удержанию ритма попамяти. При этом коэффициент кросс-корреляции демонстрирует значимые изменениямежду этими ситуациями. Кроме того, была выявлена корреляционная связь между изме-нением коэффициента кросс-корреляции и устойчивостью удержания ритма по памяти:ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ СТАТЬЯ14 А. В. Ковалева, В. Н. Анисимовусиление кардиореспираторной синхронизации приводит к снижению устойчивости.Заключение. Предложен алгоритм оценки кардиореспираторной синхронизации спредварительной подготовкой массива данных путем фильтрации и сглаживания ступенча-той кривой изменения ЧСС и последующим вычислением коэффициента кросс-корреляцииЧСС и дыхания. Данный коэффициент может быть использован для оценки кардиоре-спираторной синхронизации в режиме реального времени и, вероятно, будет применимна коротких временных фрагментах для оценки эмоциональных реакций и при другихбыстрых колебаниях психофизиологических состояний, где классические метод анализаизменения ритма сердца (спектральный, временной) применять не всегда корректно.
- Добавил в систему: Анисимов Виктор Николаевич