שונות קצב לב

שׁוֹנוּת קֶצֶב לֵב (באנגלית: Heart rate variability - HRV) היא התופעה הפיזיולוגית של שונות במרווח הזמן בין פעימות הלב. שונות קצב לב נמדדת לפי השונות במרווח בין פעימה לפעימה. מונחים נוספים בהם נעשה שימוש כוללים "שונות באורך מחזור" ו-"שונות R–R" (כאשר R היא נקודה המתאימה לשיא של גל האלקטרוקרדיוגרם (ECG); ו-RR הוא המרווח בין שני R עוקבים).

שיטות אשר משמשות לזיהוי פעימות כוללות ECG, לחץ דם, בליסטוקרדיוגרמות ואות גלי הדופק הנגזר מפוטופלטיסמוגרף (PPG). ECG נחשב לתקן הזהב למדידת שונות קצב לב מכיוון שהוא מספק שיקוף ישיר של הפעילות החשמלית הלבבית.

 חשיבות קלינית 
נמצא כי שונות קצב לב נמוכה היא משתנה מנבא לתמותה לאחר אוטם שריר הלב, אם כי מחקרים אחרים מצאו כי המידע בשונות קצב הלב שהוא רלוונטי להישרדות לאחר אוטם שריר הלב נכלל במלואו בקצב הלב הממוצע. ישנם תוצאות ומצבים רבים אשר עשויים להיות קשורים גם לשונות קצב לב (בדרך כלל נמוכה), כולל אי ספיקת לב, נוירופתיה סוכרתית, דיכאון לאחר השתלת לב, רגישות ל-SIDS והישרדות לקויה בפגים.

 ערכים נורמליים 
בנוסף לשימוש במדידת קצב לב לצרכים קליניים, גם למדידת הערכים הספציפיים של שונות קצב הלב בטווח התקין יש ערך, במיוחד במחקר בתחומי הפסיכופיזיולוגיה והנוירוארגונומיה. מחקרים רבים עוסקים במדידת ותיעוד הטווח התקין של ערכים אלה.
+ערכים תקינים של מדדי שונות קצב לב סטנדרטייםניתוח במימד הזמןניתוח במימד התדרמשתנהתיאוריחידותערכים נורמליים (ממוצע ± סטיית תקן)משתנהתיאוריחידותערכים נורמליים (ממוצע ± סטיית תקן)IBIמרווח בין פעימותאלפיות שנייה (ms)926 ± 90LFתחום התדרים הנמוך (0.04-0.15 הרץ)אלפיות שנייה בריבוע (ms²)519 ± 291SDNNממוצע סטיות התקן של כל מרווחי ה-NN עבור כל קטע של 5 דקות של 24 שעות רישום שונות קצב לבאלפיות שנייה (ms)50 ± 16HFתחום התדרים הגבוה (0.15-0.4 הרץ)אלפיות שנייה בריבוע (ms²)657 ± 777RMSSDשורש ממוצע הריבועים של הבדלי מרווחי RR עוקביםאלפיות שנייה (ms)42 ± 15LFתחום התדרים הנמוך (0.04-0.15 הרץ)יחידות נורמליות (nu)52 ± 10HFתחום התדרים הגבוה (0.15-0.4 הרץ)יחידות נורמליות (nu)40 ± 10LF/HFהיחס בין LF ו־HF2.8 ± 2.6

 היבטים פסיכופיזיולוגיים 

שונות קצב לב קשורה לתחומי הפסיכופיזיולוגיה והנוירוארגונומיה. לדוגמה, שונות קצב לב קשורה לעוררות רגשית. נמצא כי שונות קצב לב בתדר גבוה (HF) פוחתת בתנאים של לחץ זמן חריף ולחץ רגשי ומצב חרדה מוגבר, וככל הנראה קשורה לקשב ממוקד ועיכוב מוטורי. נמצא כי שונות קצב לב נמוכה אצל אנשים אשר מדווחים על רמת דאגה גבוהה. אצל אנשים עם הפרעת דחק פוסט-טראומטית (PTSD), שונות קצב לב ומרכיב ה-HF שלו (ראה להלן) מופחתים בעוד שהמרכיב בתדירות הנמוכה (LF) מוגבר. יתר על כן, חולי PTSD לא הראו תגובתיות של LF או HF להיזכרות באירוע טראומטי. הבדלים כמותיים סטטיסטיים נמצאו גם בקרב אנשים בריאים, אנשים עם דיכאון ובקרב אנשים עם פסיכוזה.

ישנו מתאם בין מרכיבים שונים של שונות קצב לב לבין מצבים פסיכולוגיים שונים. מחקרים שונים מצאו מתאמים שונים בין דחק לבין מרכיבים שונים של שונות קצב הלב, כאשר רוב הממצאים מעידים על כך שכתוצאה מממצב מלחיץ ישנה עליה במדדי ה-LF והיחס LF/HF לעומת ירידה ב-HF, אם כי ישנם ממצאים מסוימים לכיוונים ההפוכים, כמו גם מחקרים שלא מצאו שינויים ברכיבים אלה במצבי דחק. חלון הזמן הרלוונטי למדידת דחק מצבי באמצעות שונות קצב לב הוא לפחות 10 שניות, כאשר בדרך כלל נדרש חלון בגודל של 30 שניות ויותר.

מדדי שונות קצב לב נמצאים במתאם עם מדדים פסיכופיזיולוגיים ונוירוארגונומיים שונים, כגון כוח אחיזה, אלקטרואנצפלוגרם (EEG), מוליכות עור, קוטר אישון ועוד.

האינטגרציה הנוירו-ויסצרלית היא מודל של שונות קצב לב אשר רואה במערכת העצבים האוטונומית המרכזית את מקבל ההחלטות של ויסות קוגניטיבי, התנהגותי ופיזיולוגי בהתייחס לרצף של הרגשות. מודל האינטגרציה הנוירו-ויסצרלית מתאר כיצד קליפת המוח הקדם-מצחית מווסתת פעילות במבנים לימביים אשר פועלים לדיכוי פעילות מערכת העצבים הפאראסימפתטית (PSNS) והפעלת מעגלי מערכת העצבים הסימפתטית (SNS). שונות בתפוקה של שני ענפים אלה של מערכת העצבים האוטונומית מייצרת שונות קצב לב ופעילות בקליפת המוח הקדם-מצחית יכולה לפיכך לווסת את שונות קצב לב.

שונות קצב לב היא מדד של הפערים הלא עקביים בין פעימות הלב ומשמשת כמדד להיבטים פסיכולוגיים שונים. נמצא כי שונות קצב לב היא מדד למידת העוררות של מערכת העצבים הפאראסימפתטית ושל מערכת העצבים הסימפתטית. היבטים פסיכולוגיים שונים מייצגים את האיזון בין שתי ההשפעות הללו. למשל, שונות קצב לב גבוהה מייצגת ויסות תקין של רגשות, יכולת החלטה וקשב, בעוד ששונות קצב לב נמוכה משקפת את התופעות ההפוכות. מערכת העצבים הפאראסימפתטית פועלת להורדת קצב הלב, בעוד שמערכת העצבים הסימפתטית פועלת להגברת קצב הלב, אשר חשובה מכיוון שהיא חלה על המצבים הפסיכולוגיים השונים שהוזכרו לעיל. לדוגמה, שונות קצב לב גבוהה עשויה לשקף פעילות פאראסימפתטית מוגברת, בעוד ששונות קצב לב נמוכה עשויה לשקף פעילות סימפתטית מוגברת.

רגשות נובעים מהשפעת האירוע ומשכו על האדם. היכולת לווסת רגשות חיונית לסביבות חברתיות ולרווחה הנפשית. שונות קצב לב שופכת אור על המרכיבים הפיזיולוגיים אשר קשורים לוויסות רגשי. נמצא כי שונות קצב לב משקפת ויסות רגשי בשתי רמות שונות, בזמן מנוחה ובזמן השלמת משימה. מחקרים הראו שאדם עם שונות קצב לב גבוהה יותר בזמן מנוחה יכול לספק תגובות רגשיות מתאימות יותר בהשוואה לאלה שיש להם שונות קצב לב נמוכה במנוחה. במחקר אמפירי נמצא כי שונות קצב לב יכולה לשקף ויסות רגשי טוב יותר על ידי אנשים עם שונות קצב לב גבוהה יותר במנוחה, במיוחד כשמדובר ברגשות שליליים. בעת השלמת משימה, שונות קצב לב נתונה לשינויים, במיוחד כאשר אנשים צריכים לווסת את הרגשות שלהם. בנוסף, הבדלים בינאישיים קשורים ליכולת לווסת רגשות.

התגלה בעבר שחלק גדול מוויסות הקשב נובע מתכונות מעכבות, שמהוות את ברירת המחדל בפעולת קליפת המוח הקדם-מצחית. לתהליכים מלמעלה למטה של קליפת המוח הקדם-מצחית ישנן השפעות פאראסימפתטיות. כאשר השפעות אלו פעילות, יכולת הקשב עלולה להיפגע. לדוגמה, חוקרים הציעו ששונות קצב לב יכולה להוות מדד לקשב. למשל, קבוצת חוקרים גילתה שלאנשים עם חרדה גבוהה ושונות קצב לב נמוכה יש קשב לקוי. בהתאם לממצאי מחקר זה, הוצע גם כי קשב מוגבר קשור לשונות קצב לב גבוהה ולפעילות מוגברת של עצב הוואגוס. פעילות עצב הוואגוס משקפת את השינוי הפיזיולוגי של מערכת העצבים הפאראסימפתטית והסימפתטית. הפעילות מאחורי קליפת המוח הפרה-פרונטלית ומערכות העצבים הפאראסימפטטית והסימפתטית יכולה להשפיע על פעילות הלב. עם זאת, לא כולם מושפעים באותו אופן. סקירה שיטתית של שונות קצב לב ותפקודים קוגניטיביים העלתה ששונות קצב לב במנוחה יכולה לנבא הבדלים בינאישיים בביצועי הקשב. יתרה מזאת, שונות קצב לב הצליחה להעיד על תפקיד הקשב ועל רמת הביצועים, תוך תמיכה בשונות קצב לב גבוהה כמדד פסיכופיזיולוגי של קשב וביצועים מוגברים. הן רגש והן קשב עשויים להבהיר את האופן שבו שונות קצב לב משמשת כמדד לתהליכי החלטה.

נעשה שימוש במחקר בשונות קצב לב כמדד ליכולות החלטה. נמצא כי הן רגש והן קשב קשורים ליכולות החלטה. כישורי החלטה לקויים קשורים לחוסר היכולת לווסת או לשלוט ברגשות ובקשב. יכולת החלטה מושפעת לרעה משונות קצב לב נמוכה ומושפעת לחיוב מרמות גבוהות יותר של שונות קצב לב. זאת ועוד, נמצא כי שונות קצב לב במצב מנוחה מהווה מנבא משמעותי של תפקודים קוגניטיביים כמו יכולת החלטה. נמצא כי שונות קצב לב נמוכה, מלווה במצבים פסיכולוגיים כגון חרדה, מובילה להחלטות גרועות. לדוגמה, קבוצת חוקרים מצאה ששונות קצב לב נמוכה היא מדד לאי-ודאות גבוהה יותר, אשר מוביל לכישורי החלטה לקויים, במיוחד בקרב אנשים עם רמות גבוהות יותר של חרדה. שונות קצב לב משמשת גם להערכת מיומנויות החלטה במשחקים בסיכון גבוה.

התיאוריה הפוליוואגית היא דרך נוספת לתאר את המסלולים במערכת העצבים האוטונומית אשר מתווכים שונות קצב לב. התיאוריה הפוליוואגית מדגישה שלושה תהליכים עיקריים: תגובה לא פעילה לאיום סביבתי, תגובה פעילה לאיום סביבתי, ותנודה בין חיבור וניתוק לאיום סביבתי. תיאוריה זו, כמו אחרות, מפרקת את שונות קצב הלב על סמך מאפייני תחום התדרים. עם זאת, התאוריה שמה דגש רב על הפרעת קצב ועל העברתה על ידי מסלול עצבי משוער המובחן ממרכיבים אחרים של שונות קצב לב. ישנן עדויות אנטומיות ופיזיולוגיות לשליטה פוליוואגלית בלב.

 שׁוֹנוּת 
שונות במרווח בין פעימה לפעימה היא תופעה פיזיולוגית. הסינוס (אשר נקרא גם קשר הגת והפרוזדור) מקבל מספר קלטים שונים, כאשר קצב הלב המיידי או מרווח ה-RR והשונות שלו הם התוצאות של קלטים אלו.

ירידה בפעילות מערכת העצבים הפאראסימפתטית או פעילות מוגברת של המערכת הסימפתטית תגרום להפחתת שונות קצב הלב. נמצא קשר בין פעילות בתדר גבוה (HF) (בטווח שבין 0.15 עד 0.40 הרץ) לפעילות פאראסימפתטית. פעילות בטווח זה קשורה להפרעת הקצב בסינוס הנשימה. קיים פחות ידע על התשומות הפיזיולוגיות של פעילות התדר הנמוך (LF) (בטווח שבין 0.04 עד 0.15 הרץ). למרות שבעבר נחשבה שונות קצב הלב כמשקפת פעילות סימפתטית, כיום מקובלת הסברה כי היא משקפת תערובת של מערכות העצבים הסימפתטית והפאראסימפתטית כאחד.

 ראו גם 
 פסיכופיזיולוגיה
 נוירוארגונומיה
 דופק

 הערות שוליים 

2023 11
קטגוריה:קרדיולוגיה
קטגוריה:הנדסת אנוש