Kauzální vztah mezi tepovými intervaly a systolickým krevním tlakem: změny s věkem v průběhu dospívání

SVAČINOVÁ, Jana, Michal JAVORKA, Zuzana NOVÁKOVÁ, Eva ZÁVODNÁ, Barbora CZIPPELOVÁ a Nataša HONZÍKOVÁ. Kauzální vztah mezi tepovými intervaly a systolickým krevním tlakem: změny s věkem v průběhu dospívání. In 59. Studentská vědecká konference. 2015. ISBN 978-80-210-7852-9.

Základní údaje

• Originální název: Kauzální vztah mezi tepovými intervaly a systolickým krevním tlakem: změny s věkem v průběhu dospívání
• Název česky: Kauzální vztah mezi tepovými intervaly a systolickým krevním tlakem: změny s věkem v průběhu dospívání
• Název anglicky: Causal interaction between systolic blood pressure and inter-beat intervals: changes with age between 11 and 23 years
• Autoři: SVAČINOVÁ, Jana, Michal JAVORKA, Zuzana NOVÁKOVÁ, Eva ZÁVODNÁ, Barbora CZIPPELOVÁ a Nataša HONZÍKOVÁ.
• Vydání: 59. Studentská vědecká konference, 2015.

Další údaje

• Originální jazyk: čeština
• Typ výsledku: Konferenční abstrakt
• Obor: 30105 Physiology
• Stát vydavatele: Česká republika
• Utajení: není předmětem státního či obchodního tajemství
• Organizační jednotka: Lékařská fakulta
• ISBN: 978-80-210-7852-9
• Klíčová slova česky: systolický krevní tlak srdeční frekvence baroreflex pomíněná entropie kauzalita autonomní nervový systém dospívání
• Klíčová slova anglicky: systolic blood pressure heart rate baroreflex conditional entropy causality autonomic nervous sytem adolescence

Anotace

Úvod. Oscilace krevního tlaku se přenáší do srdeční frekvence baroreflexní cestou. Krevní tlak je zároveň určován srdeční frekvencí přímou nebaroreflexní cestou (např. prostřednictvím Starlingova principu). Oba směry vzájemné interakce obou kardiovaskulárních signálů tak tvoří uzavřenou regulační smyčku. Cílem této práce bylo vyhodnocení vývoje interakce mezi systolickým krevním tlakem (STK) a tepovými intervaly (TI) u zdravých dětí, dospívajících a mladých dospělých. Metodika. Kontinuální krevní tlak (Finapres) byl snímán 335 mladým dobrovolníkům (11-23 let) za klidových podmínek (v sedě) a při řízeném dýchání na frekvenci 0.33 Hz. Z krevního tlaku byly vyhodnoceny TI a STK tep po tepu. Bivariantní autoregresní model umožňuje vyhodnotit celkové zesílení (Gain_STK,TI) vzájemného vztahu mezi signály TI a STK, ale také dovoluje matematické otevření uzavřené regulační smyčky pro výpočet kauzálního zesílení v nebaroreflexním (Gain_TI-STK) a baroreflexním (Gain_STK-TI) směru zvlášť. Citlivost baroreflexu (BRS) bývá tradičně počítána jako Gain_STK,TI, přestože tento parametr v sobě zahrnuje i nebaroreflexní složku přenosu oscilací. Na druhou stranu GainSTK-TI lze považovat za BRS očištěné od nebaroreflexního vlivu RR na STK. Velikost provázanosti mezi TI a STK byla rovněž vyhodnocena pomocí bivariantního modelu jako nekauzální koherence (Coh_STK,TI) i kauzální koherence v obou dílčích směrech (Coh_TI-STK, Coh_STK-TI). Použitím metody založené na podmíněné entropii byly vypočítány indexy spřažení (C_TI-STK a C_STK-TI), které kvantifikují velikost informace přenášené z jednoho signálu do druhého. Zesílení, koherence a indexy spřažení byly počítány ze sekvencí TI a STK dlouhých 300 vzorků. Změny jednotlivých parametrů s věkem byly počítány pomocí Spearmanových korelačních koeficientů jak v celé věkové skupině 11-23 let tak ve skupinách 11-16 a 17-23 let zvlášť. Výsledky. Gain_STK,TI vykazoval signifikantní nárůst s věkem (r = 0.228, p menší; 0.0001). Zatímco kauzální Gain_TI-STK se s věkem zvyšoval (r = 0.238, p menší 0.0001), Gain_STK-TI korelaci s věkem nevykazoval. Přestože se indexy spřažení C_STK-TI i C_TI-STK s věkem neměnily, Coh_STK-TI s věkem korelovala negativně (r = -0.225, p < 0.0001). Navíc růst Gain_STK,TI (r = 0.19, p menší 0.05), růst GainTI-STK (r = 0.159, p menší 0.05) a pokles Coh_STK-TI (r = -0.205, p menší; 0.01) s věkem byly nejvýraznější do 16 let. Od 17 let jednotlivé parametry s věkem nekorelovaly. Ve všech věkových skupinách bylo Coh_TI-STK významně vyšší než Coh_STK-TI (Wilcoxonův párový test, p menší 0.01) a C_TI-STK bylo významně vyšší než C_STK-TI (Wilcoxonův párový test, p menší 0.05). Závěr. Dokázali jsme, že bez ohledu na věk v klidu vždy převažuje vliv v nebaroreflexním směru (z TI do STK). Dalším zjištěním je, že Gain_STK-TI, který lze považovat za BRS očištěnou o nebaroreflexní složku, se s věkem neměnil. To znamená, že vzrůst Gain_STK,TI (tradičně počítaná BRS) s věkem je způsoben nárůstem zesílení nebaroreflexní části smyčky. Pokles kauzální koherence v baroreflexním směru v průběhu dospívání je pravděpodobně dán zvyšováním komplexity vlivů působících na TI. Změna všech hodnocených parametrů s věkem daná vývojem regulace krevního tlaku byla nejvýznamnější ve věku od 11 do 16 let. Hlavním závěrem této práce je, že v analýze baroreflexu je třeba zohlednit kauzalitu vzájemné interakce mezi TI a STK.

Anotace anglicky

Introduction: Blood pressure oscillations are transferred in inter-bear intervals (IBI) via baroreflex. Simultaneously blood pressure is influenced by IBI in forward mechanical way. Both pathways of interaction create closed-loop. Bivariate autoregressive model enables estimation of traditional closed-loop gain (Gain_sbp,ibi) as well as open-loop causal gain (Gain_sbp-ibi) from systolic blood pressure (SBP) to IBI. Open-loop gain describes only baroreflex transfer of variability from SBP to IBI, closed-loop additionally contains non-baroreflex component. Linear coupling between signals of IBI and SBP can be evaluated as non-causal coherence (Coh_ibi,sbp) and causal coherences in baroreflex and non-baroreflex ways (Coh_sbp-ibi, Coh_ibi-sbp). Using non-linear method based on conditional entropy causal coupling indices (C_sbp-ibi, C_ibi_sbp) can be computed to assess amount of information transferred between SBP and IBI in both ways separately. Aim of the study was estimation of the IBI – SBP interaction in children and adolescents. Methods: Continual blood pressure was measured in 335 young healthy volunteers (11 – 23 years) in resting condition, sitting position and paced breathing (0.33 Hz). Sequences of SBP and IBI were evaluated beat to beat from blood pressure. Results: Gain_sbp,ibi increased with age, Gain_sbp-ibi did not change. C_sbp-ibi, C_ibi_sbp, Coh_sbp, ibi and Coh_ibi-sbp did not change with age as well. On the other hand, Coh_ibi-sbp significantly decreased with age, mainly until 16 years. In each age group causal coherences and coupling indices in baroreflex way were lower than coherences and indices in non-baroreflex way. Conclusion: We proved that in resting conditions transfer of information from SBP to IBI was dominant regardless age. Increase of Gain_ibi,sbp and any change of Gain_ibi-sbp during maturation was given by decrease of causal coherence from SBP to IBI. Decrease of Gain_ibi-sbp was probably given by increase of complex influence on IBI.

Návaznosti

• MUNI/A/1326/2014, interní kód MU: Název: Kardiovaskulární systém od buňky k lůžku pacienta (Akronym: KASBUNPAC)

Investor: Masarykova univerzita, Kardiovaskulární systém od buňky k lůžku pacienta, DO R. 2020_Kategorie A - Specifický výzkum - Studentské výzkumné projekty