...jakby zrobili DFT człowieka
Tymi właśnie słowami kolega podsumował część artykułu, który opracowywaliśmy w ramach projektu z systemów dynamicznych. Przyjrzałam się temu bliżej... Miał rację!
Zresztą sam zobacz - na rysunku przedstawiłam to, o czym napisano w artykule.
Jakkolwiek dla nas sam pomysł był absolutnie szokujący po małym internetowym dochodzeniu doszłam do wniosku, że dla pewnych osób jest to "najoczywistsza oczywistość", innymi słowy wielu ludzi zajmuje się tym na co dzień.
Zmienność rytmu serca (ang. HRV)
Obserwacja wspomnianych wcześniej zmian rytmu serca ma duże znaczenie w badaniach płodu, o czym powiemy sobie później. Jak ją mierzymy ?
To właśnie jest miejsce, w którym DSP odgrywa znaczną rolę. Kiedyś jedynymi narzędziami badań był stetoskop, doskonały słuch i pewnie niezbyt dokładny zegarek. Dziś mamy możliwość obserwacji zmiany parametrów z niesamowitą precyzją. Mało tego, dzięki DSP mamy możliwość przetwarzania tych sygnałów, łatwiejszej obserwacji parametrów, ich zmienności, formułowania zależności oraz, co za tym idze, lepszej interpretacji wyników.
Technologia związana z przetwarzaniem sygnałów jest na tyle rozwinięta, że zwykle to właśnie to ostatnie zagadnienie - interpretacja wyników - stanowi podstawowy problem. Oczywiście, nie znaczy to, że wszelkie trudności techniczne zostały rozwiązane. Do tego jeszcze wrócimy przy kolejnym przypadku 'z życia wziętym'.
HRV - co, dlaczego i po co ?
Istnieje wiele metod obliczania HRV, najpopularniejszą możesz zobaczyć na rysunku powyżej. Przy użyciu EKG mierzymy odległość między kolejnymi załamkami R i sprawdzamy w jaki sposób ten odcinek się zmienia. HRV to właśnie zmienność odstępu czasu pomiędzy kolejnymi załamkami R.
Jak się okazuje z analizy częstotliwościowej HRV można wyciągnąć wiele ciekawych informacji. Na rysunku u góry strony możesz zobaczyć jak wygląda takie przykładowe spektrum. Co oznaczaja poszczególne piki?
- HF (ang. high frequencies) - od 0.15 do 0.4 Hz - związane z oddychaniem oraz działalnością układu przywspółczulnego
- LF (ang. low frequencies) - od 0.04 do 0.15 Hz - ta część związana jest z aktywnością układów współczulnego i przywspółczulnego
- VLF (ang. very low frequencies) - od 0.0033 do 0.04 Hz - fizjologiczne znaczenie częstotliwości w tym paśmie nie zostało jeszcze jednoznacznie wyjaśnione
- ULF (ang. ultra low frequencies) - do 0.0033 Hz - również brak jasnej interpretacji
Obserwacje HRV pozwoliły na naukowe udokumentowanie związku pomiędzy procesami mentalnymi a fizjologią człowieka. Badania, których początki związane były z wykrywaczami kłamstw dynamicznie się rozwijają. Obserwowane są związki między stanem psychicznym a układem krwionośnym, wpływem leku na organizm itd.
Co więc możemy uzyskać dzięki badaniu HRV ? Jakie są jego praktyczne zastosowania ?
Wydaje się, że możliwości zastosowania badań tego parametru ograniczone są jedynie wyobraźnią badacza.
Chaos we krwi
Tym właśnie projektem zajmujemy się z kolegą. Analiza spektralna nie była tutaj istotnym narzędziem, niemniej okazała się użyteczna przy wykrywaniu zachowań chaotycznych. Przy przejściu z układu okresowego do chaotycznego w spektrum pojawiają się nowe składowe. Pozwala to na badanie zachowań układu w zależności od opóźnienia i zgodnie z intencją autorów może okazać się przydatne w interpretacji przyczyn pewnych chorób i opracowywaniu ich metod leczenia.
Źródło: Modeling of Cardiovascular Variability Using a Differential Delay Equation, Silvio Cavalcanti and Enzo Belardinelli, IEEE Transactions on Biomedical Engineering, vol 43, no 10, OCT 1996
Układ krwionośny sportowców
W medycynie sportowej analiza HRV jest traktowana jako środek ustalenia w jaki sposób różne czynniki (płeć, wiek, staż sportowy, rodzaj uprawianego sportu) wpływają na układ krwionośny. Znane są choroby serca typowe dla określonych dyscyplin sportu. Są one rezultatem adaptacji organizmu do zwiększonego wysiłku fizycznego.
Od czego więc zależy zmiana pracy serca ? Jakie czynniki stanowią ryzyko ? Jakie osoby są szczególnie narażone na choroby ? Istnieje realna szansa, że HRV pomoże znaleźć odpowiedzi na te pytania.
Źródło: http://medsport.pl/ms/ms102/102_04.htm
Mój ulubiony przykład
Ten przypadek zastosowania szczególnie mnie urzekł. Nie jestem w stanie ocenić kompetencji naukowych autorów i ich metod, ale myślę, że sam pomysł zastosowania HRV dosłownie w codziennym życiu każdego z nas jest intrygujący.
Z jednej strony można by określić działania firmy jako doradztwo zdrowotne, z drugiej wydaje się, że duże znaczenie odgrywa tu także trening emocjonalny i rozwój osobisty oraz szeroko pojęte podniesienie jakości własnego życia.
HRV jest tutaj używane jako wskaźnik postępów na drodze do pełniejszego i zdrowszego życia (jakkolwiek ten termin jest interpretowany). Świetny przykład tego, że szczególnie użyteczne idee nie kończą zakurzone na akademickich półkach.
Źródło: www.infinite-mind.co.uk
Obrazek za: www.adinstruments.com
