直立倾斜引起的心率和血压的耦合性变化分析湛萍李晨曦王志刚张正国彭屹#

作者：(中国医学科学院基础医学研究所; 北京协...心率血压交叉时频分析信息分解自主神经系统

摘要：从动态和稳态两个视角,研究直立倾斜(HUT)引起体位改变前后以及不同速度改变体位过程中RR间期(RRI)与收缩压(SBP)间耦合性的变化。所用数据来自Phsio Net的体位变化所引起的生理响应数据库(PRCP),含有10位健康受试者(5男5女)在HUT过程中记录的连续心电和动脉血压信号。慢速体位变化(ST)和快速体位(RT)变化分别为在50和2 s之间从水平仰卧升至75°倾斜。提取逐拍RRI和SBP数据后,运用交叉时频分析和信息分解方法,结合时域和短时分形指数(α1),进行RRI和SBP时间序列的联合分析。信息分解分析结果表明,所有的显著差异集中在压力反射导致心率变化的后向反馈回路(SBP→RRI),ST后心率的可预测性较平卧时显著增高(0.416±0.067 vs 0.626±0.127),压力反射支路的SBP-RRI耦合性升高。而在RRI→SBP方向,HUT对其几乎没有影响。ST和RT之前,所有的同类指标相比均无显著差异。ST和RT之后的稳态,虽然RRI无显著差异,但较之ST之后,RT之后RRI的变异系数显著升高(0.054±0.014 vs 0.074±0.027),α1显著降低(1.45±0.25vs 1.28±0.27)。同时,交叉时频分析结果揭示了ST和RT过程中自主神经不同的动态反应行为。研究证明了信息分解方法的有效性,可明确区分心率与血压相互作用时的前向反馈和后向反馈的主导因果方向,而且可反映HUT前后信号可预测性的变化。

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