Funkcja autonomiczna po wstrząśnieniu mózgu u młodych sportowców: badanie zmienności rytmu serca przy użyciu 24-godzinnej metodologii nagrywania

Metoda ta może zapewnić ekologicznie uzasadniony kontekst dla gromadzenia i interpretacji danych fizjologicznych po wstrząśnieniu mózgu u dzieci wzdłuż trajektorii powrotu do zdrowia. Główną zaletą tego podłużnego badania jest możliwość wizualizacji wahań w autonomicznym układzie nerwowym w wielu punktach czasowych po urazie wstrząsu mózgu. Procedurę demonstrują James Murphy, menedżer i Chris Gupta, student prowadzący badania, obaj z Centrum Wstrząsu Mózgu.

Po uzyskaniu zgody rodziców i uczestnika poproś uczestnika o wypełnienie formularza zbierania danych demograficznych. Poinstruuj uczestnika, aby wypełnił Kwestionariusz Ćwiczeń w Czasie Wolnym Godina oraz Inwentarz Objawów po Wstrząsie Mózgu. Następnie zmierz i zapisz wzrost i wagę uczestnika.

Następnie należy dobrać odpowiedni rozmiar pasa piersiowego, zgodnie z obwodem tułowia uczestnika i umieścić pas wokół tułowia, na ubraniu uczestnika. Wyreguluj pasek, aby odzwierciedlić ciasne, ale wygodne dopasowanie i upewnij się, że pasek jest bezpiecznie dopasowany wokół mostka na wyrostku mieczykowatym. Użyj przypinanych przycisków, aby połączyć nadajnik na klatkę piersiową z paskiem na klatkę piersiową i nałóż niewielką ilość hipoalergicznego żelu elektrodowego na przewodzącą plastikową powierzchnię paska.

Zademonstruj uczestnikowi położenie zapięcia paska na klatkę piersiową i zapewnij uczestnikowi dostęp do obszaru prywatnego lub toalety, tak aby uczestnik mógł umieścić pasek piersiowy bezpośrednio na skórze z czujnikiem umieszczonym bezpośrednio na wyrostku mieczykowatym mostka i prawą stroną do góry, aby zapewnić optymalny zapis tętna. Następnie przekaż uczestnikowi zegarek i instrukcję rozwiązywania problemów, na wypadek, gdyby zegarek przestał nagrywać, instruując go, aby nie wyjmował zegarka przez cały czas trwania 24-godzinnego okresu nagrywania. Tego samego dnia lub tak szybko, jak to możliwe po urazie wstrząsu mózgu, należy wypełnić formularz oceny ostrego wstrząsu mózgu, aby zebrać informacje na temat mechanizmu urazu i następstw po urazie.

Podaj Kwestionariusz Ćwiczeń w Czasie Wolnym Godina, aby uchwycić zmiany w repertuarze aktywności fizycznej i inwentarzu objawów po wstrząśnieniu mózgu, aby określić liczbę i nasilenie objawów. Podłącz zegarek do komputera za pomocą dostarczonego USB do przesyłania danych i prześlij dane tętna do oprogramowania dostarczonego z czujnikiem. Prześlij plik danych HRM do programu do analizy danych i wybierz odpowiednie zmienne pasma w dziedzinie wysokiej i niskiej częstotliwości, jak wskazano.

Wybierz 300-sekundową ramkę okna z 50% nakładaniem się, szybkością interpolacji czterech herców i szybką transformacją Fouriera do analizy widma mocy. Następnie zapisz dane dotyczące zmienności tętna jako nowy plik HRM do późniejszej analizy w solidnym oprogramowaniu statystycznym i dopasuj czujnik do tułowia uczestnika, jak pokazano poniżej. W tym miejscu pokazane są dane wyjściowe Kubios z 24-godzinnego zapisu tętna u uczestnika ze wstrząśnieniem mózgu.

Seria surowych współczynników odzysku pozwala badaczowi wizualizować zmiany w czasie, podkreślając kluczowe punkty czasowe wzrostu lub spadku, które są ważne dla interpretacji danych. Na przykład tendencja wzrostowa między piątą a jedenastą godziną odzwierciedla stan spokoju i niską aktywność funkcjonalną. I odwrotnie, okres spadku od 11 do 13 godziny pokazuje, że wykryto większą aktywność funkcjonalną, ale ponieważ uczestnik nie wypełnił kompleksowego dziennika, nie jest pewne, czy ten spadek czasu interwału RR reprezentuje aktywność fizyczną lub poznawczą, czy też kombinację obu.

Zmienne w dziedzinie czasu i częstotliwości reprezentują ogólną zmienność odpowiednio sygnału fizjologicznego i gałęzi autonomicznego układu nerwowego. Na tych reprezentatywnych wykresach pokazano związek między pNN50 a całkowitym wynikiem inwentarza zespołu po wstrząśnieniu mózgu w ciągu dni po urazie, z podziałem na płeć. Na przykład u tych uczestników trajektoria powrotu do zdrowia wydaje się być podobna zarówno u mężczyzn, jak i kobiet, z początkowym spadkiem obserwowanym do 30 dnia u obu płci, a następnie wzrostami do 75 dnia dla mężczyzn i do 90 dnia dla kobiet, po czym obie trajektorie podążają za plateau.

Ważne jest, aby dobrze dopasować pasek do pomiaru tętna i przypominać uczestnikowi o noszeniu zegarka przez cały czas. Przyszłe badania powinny obejmować prowadzenie dzienników fizycznych i poznawczych, aby odpowiedzieć na pytania, w jaki sposób fluktuacje w autonomicznym układzie nerwowym dostosowują się do różnych poziomów aktywności fizycznej i poznawczej? Protokół ten utorował drogę naukowcom zajmującym się wstrząsem mózgu do zbadania zmienności rytmu serca w niedostatecznie zbadanej populacji pediatrycznej.