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Nonlinear analyses of heart rate variability in hypertension - 13/06/18

Analyse non linéaire de la variabilité du rythme cardiaque en hypertension artérielle

Doi : 10.1016/j.ancard.2018.04.014 
B.K. Koichubekov , M.A. Sorokina , Y.M. Laryushina , L.G. Turgunova , I.V. Korshukov
 Karaganda State Medical University, Gogol street 40, 100008 Karaganda, Kazakhstan 

Corresponding author.

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Abstract

Objective

The autonomic nervous system plays an important role in blood pressure regulation and in the development of hypertension. Heart rate variability (HRV) may be of importance in identifying subjects at higher risk of developing hypertension. In the present study, comparative analysis of HRV for normal and hypertension subjects using nonlinear indices has been carried out.

Patients and methods

We analyzed the data from 24 patients with essential hypertension aged 45–55 (HG). All the subjects in this group had a confirmed diagnosis of the first- or second-stage essential hypertension. The control group for these subjects included 32 healthy volunteers of the same age group (CG). We analyzed the whole 5minutes of the ECG recording. Nonlinear indices D2, K2 and lagged Poincaré plot indices were calculated.

Results

Values of D2 and K2 in hypertension state is statistically significantly lower than in healthy. Poincaré plot indices SD1 and SD2 in healthy volunteers are statistically higher than in hypertensive patients for all lags (P<0,05). SD1/SD2 ratio is also higher in healthy subjects, but the difference is statistically significant only for l=5 and 6.

Conclusion

The heart rhythm in groups with hypertension is more regular, its dynamics are less complex and less “chaotic,” compared to healthy ones. This is expressed in lower values of entropy and correlation dimension. The HR stabilization is observed at both short and long time intervals, but mainly due to the decrease in the difference of the “neighboring” R-R intervals.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

But de l’étude

Le système nerveux autonome joue un rôle important dans la régulation de la pression artérielle et dans le développement de l’hypertension. La variabilité de la fréquence cardiaque (VFC) peut être importante pour identifier les sujets à risque plus élevé d’hypertension. Dans la présente étude, une analyse comparative de la VFC pour les sujets normaux et hypertendus utilisant des indices non linéaires a été effectuée.

Patients et méthodes

Nous avons analysé les données de 24 patients atteints d’hypertension essentielle âgés de 45–55 ans (HG). Tous les sujets de ce groupe avaient un diagnostic confirmé d’hypertension essentielle de grade 1 ou 2. Le groupe témoin comprenait 32 volontaires sains du même groupe d’âge (GC). Nous avons analysé les 5minutes entières de l’enregistrement ECG. Les indices non linéaires D2, K2 et les indices de tracé de Poincaré décalés ont été calculés.

Résultats

Les valeurs de D2 et K2 des sujets du groupe HG sont significativement plus faibles comparées au groupe CG. Les indices de placette de Poincaré SD1 et SD2 chez les volontaires sains sont significativement plus élevés que chez les patients hypertendus pour tous les retards (p<0,05). Le rapport SD1/SD2 est également plus élevé chez les sujets sains, mais la différence n’est statistiquement significative que pour l=5 et 6.

Conclusion

Le rythme cardiaque dans le groupe hypertendu est plus régulier, sa dynamique est moins complexe et moins « chaotique » que dans le groupe témoin. Ceci est exprimé dans des valeurs plus faibles de l’entropie et de la dimension de corrélation. La stabilisation de la fréquence cardiaque est observée à des intervalles de temps courts et longs, mais principalement en raison de la diminution de la différence des intervalles R-R « voisins ».

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Hypertension, Autonomic nervous system, Heart rate, Nonlinear analyses, Lagged Poincaré plot

Mots clés : Hypertension, Système nerveux autonome, Fréquence cardiaque, Analyses non linéaires, Parcelle de Poincaré retardée


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Vol 67 - N° 3

P. 174-179 - juin 2018 Retour au numéro
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