Name: autonomic function following concussion in youth athletes: an exploration of heart rate variability using 24-hour recording methodology
Uploaded: 2018-09-21T14:00:00
Duration: 5 min 48 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Autonomic Function Following Concussion in Youth Athletes: An Exploration of Heart Rate Variability Using 24-hour Recording Methodology at JoVE.com

Se trata de trabajo fue financiado por los institutos canadienses de investigación en salud (#127048), la Fundación Neurotrauma de Ontario y el Instituto del cerebro de Ontario. El Instituto del cerebro de Ontario es una corporación sin fines de lucro inde-pendiente, financiada parcialmente por el gobierno de Ontario. Las opiniones, resultados y conclusiones son las de los autores y no aprobación por el Instituto del cerebro de Ontario pretende o debe deducirse. Este trabajo apareció originalmente en la tesis doctoral del primer autor, como parte de un cuerpo más grande de trabajo sobre la variación neurofisiológico (Paniccia, 2018, [Universidad de Toronto, inédita tesis de doctorado]). Los autores agradecen al Instituto de Ciencias de la rehabilitación en la Universidad de Toronto, por su apoyo durante todo el programa de doctorado. También nos gustaría reconocer los esfuerzos de los miembros del equipo de "NeuroCare" CIHR y los miembros del centro de la conmoción cerebral (Bloorview Research Institute), específicamente Talia Dick y Katherine Mah. Estamos agradecidos a la juventud y las familias por su participación en esta investigación.

Todas las medidas adoptadas en este protocolo fueron aprobadas con arreglo a la Junta de ética de investigación en el Hospital de rehabilitación de los niños de Bloorview de Holanda. Todos los participantes proporcionaron consentimiento antes de su participación en esta colección de datos de protocolo de investigación.
1. obtener demográfico previo a la lesión y síntomas Perfil de participante
<ol><li>Asegúrese de que todo el material está preparado y en funcionamiento para la recolección de datos (correa de pecho, sensor y reloj; véase Tabla de materiales) así como colección demográfico relevante, escala de síntomas de conmoción cerebral y formas de actividad física. Antes de la llegada de los participantes, recordar a participante que use ropa confortable, que incluye una camiseta ligera.</li>
	<li>Después de obtener el consentimiento de los padres y participante, petición que el participante rellene el formulario de la demográfica de la colección, que incluye edad, sexo, diagnóstico de problemas de aprendizaje, diagnósticos médicos y antecedentes de conmoción cerebral (número y recency de las lesiones).</li>
	<li>Instruir a los participantes para completar el cuestionario de ejercicio de tiempo de ocio de Godin (GLTE)23.</li>
	<li>Instruir a los participantes para completar el inventario de síntomas post concusión (PCSI)24. Nota: Hay varias versiones de la PCSI, que corresponden a rangos de edad de desarrollo pertinentes (es decir, 5 a 12 años de edad; 13 a 18 años).</li>
	<li>Medir y registrar la altura y el peso de los participantes.</li>
	<li>Anotar y registrar GLTE los PCSI. Cuando tanteo la PCSI, registro tanto la puntuación total, así como el dominio cuatro puntuaciones (es decir, físico, cognitivo, emocional, fatiga).</li>
	<li>Introduzca toda la información de escala de síntomas y actividad demográfica, física en una base de datos.</li>
</ol>2. obtener el perfil fisiológico previo a la lesión el participante
Nota: Es importante tener en cuenta que delinear un día de semana y un fin de semana o una hora específica del día para la recogida de datos no es siempre factible dado la escuela ocupada y el horario de deporte del atleta juvenil. Protocolos deben tomar todos los esfuerzos para garantizar la coherencia, o cuenta para la hora del día en el análisis de datos sobre las variaciones naturales en la función del sistema nervioso autónomo. Además, si un participante sostiene una conmoción cerebral, pero su valor de referencia se recogió más de un año siguiente a la fecha de su conmoción cerebral, el valor de referencia no debe considerarse exacta a los efectos de las comparaciones pre-post25.
<ol><li>
Seleccione el tamaño de correa de pecho adecuada (XS/S o M/XXL), según la circunferencia del torso del participante.
	<ol>
<li>Para asegurar la colocación de la correa de pecho precisa, coloque la correa alrededor del torso del participante (Nota: mientras que el participante está vestida con una camiseta) y ajuste la correa para reflejar un apretado, sin embargo, un ajuste cómodo.</li>
		<li>Asegúrese de que la correa está bien equipada sobre el esternón, en el proceso del xiphoid. No instruir al participante para colocar la correa directamente sobre su piel en este momento.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Conecte el sensor de ritmo cardíaco a la correa del pecho por asegurar los botones clip-on, el sensor es lado derecho hacia arriba.</li>
	<li>Usando el gel hipoalergénico electrodo, aplique una cantidad pequeña/modesto de gel a la superficie de plástico conductiva de la correa del pecho.</li>
	<li>
Dar instrucciones al participante acceder a un área privada o servicio para que el participante puede colocar la correa del pecho directamente sobre su piel.
	<ol>
<li>Orientar al participante a la hebilla de correa del pecho para asegurar facilidad en la obtención de la correa.</li>
		<li>Instruir al participante para asegurarse de que el sensor debe colocarse directamente sobre el proceso xifoides del esternón y lado derecho hacia arriba para asegurar la grabación de la frecuencia cardíaca óptima.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Proporcionar al participante con el reloj, instruyéndolos no para quitar el reloj a lo largo de las 24 h de duración de la grabación.</li>
	<li>
Proporcionar al participante una hoja de instrucciones de solución de problemas (en caso de que el reloj accidentalmente deja de grabación). La solución de problemas hoja de instrucciones debe delinear explícitamente cómo reiniciar el reloj de la grabación y cómo volver a aplicar al pulsómetro con el gel de electrodo, ajuste la correa y esté el sensor de lado derecho hacia arriba. Dada la longitud del tiempo y el potencial de duración de grabación incompatible la grabación a través de los participantes, utilizar métodos de análisis de datos riguroso filtro y cuenta para esta discrepancia; por favor vea Paniccia et al. 26 para más detalles sobre estos enfoques.
	<ol>
<li>Incluir un espacio en esta hoja de instrucciones para el participante registrar cuando fue a dormir y cuando despertó. También, animar a los participantes informar sobre otras actividades físicas que realizan mientras se está usando el equipo de la frecuencia cardíaca (por ejemplo, para una larga caminata).</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Recordar al participante que la participación en deporte de contacto, no se permitieron nadar y bañarse mientras que usa la tecnología de pulso. Sin embargo, el participante se permite en la ducha con estos elementos.
	<ol>
<li>Estimular al participante a ir sobre sus actividades típicas como haría sobre una base diaria.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. realizar la evaluación de seguimiento de Postconmoción
<ol><li>Programe una evaluación de seguimiento el mismo día que el participante o legal tutor/cuidador indica una lesión concussive (o tan pronto como sea posible). Instruir al participante para recibir un diagnóstico de la contusión de un médico si no lo hayan hecho.</li>
	<li>Asegurar que todo el material está preparado y en funcionamiento para la recolección de datos; Esto incluye el ritmo cardíaco registro de equipos (correa de pecho, sensor y reloj) y colección demográfico relevante, escala de síntomas y formas de actividad física. Antes de la llegada de los participantes, recordar a participante que use ropa confortable, que incluye una camiseta ligera.</li>
	<li>Completar la evaluación de conmoción cerebral aguda forma5 recoger información sobre el mecanismo de lesión y las secuelas de la lesión (p. ej., pérdida de conciencia, amnesia retrógrada).</li>
	<li>Administrar la GLTE para capturar cambios en el repertorio de la actividad física.</li>
	<li>Administrar la PCSI para determinar el número y la severidad de los síntomas.</li>
	<li>Recopilar datos de la HRV y repita los pasos 2.1 a 2.7.</li>
	<li>Mientras el participante es sintomático, programar las evaluaciones de seguimiento semanales y volver a administrar PCSI y recopilar datos de la HRV (pasos 3.3 y pasos 2.1 a 2.7).</li>
	<li>Cuando los síntomas del participante han disminuido (volvió al nivel de referencia), evaluaciones de seguimiento 1, 3 y 6 meses calendario. En estos momentos, volver a administrar GLTE, PCSI y recogemos datos de la HRV (pasos 3.4 y 3.5 y los pasos 2.1 a 2.7).</li>
</ol>4. recoger datos de los participantes Control emparejado a través de puntos temporales de seguimiento evaluación
<ol><li>Utilizando el dataset de base/pre-injury, generar una lista de posibles participantes, edad y género a los participantes concussed. Asegúrese de que la fecha de nacimiento del participante potencial de control esté dentro de los 6 meses del participante concussed.</li>
	<li>En contacto con participantes de control y programar las evaluaciones de seguimiento, con no más de 3-4 días desde la fecha de seguimiento participante concussed.</li>
	<li>
Repetidos sobre protocolos para el control emparejado (es decir, mismo número de evaluaciones de seguimiento).
	<ol>
<li>En la primera evaluación de seguimiento, repita los pasos 1.1 al 1.7 y pasos 2.1 a 2.7.</li>
		<li>En evaluaciones posteriores de seguimiento, repita los pasos 3.1 a 3.7 (excluyendo el paso 3.3).</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. cargar y procesar datos de la HRV
<ol><li>Conecte el reloj a un ordenador con el cable de transferencia USB y cargar los datos de frecuencia cardíaca para el programa de software suministrado con el sensor. A continuación, transfiera este archivo específico (.hrm) y cargar los datos en el software de análisis de datos (véase Tabla de materiales).</li>
	<li>Para filtrar los latidos ectópicos y artefactos correcta, seleccione el filtro "muy bajo"; Este es el nivel más bajo de corrección para mantener la integridad de los datos en bruto. Inspección visual de archivos de datos es muy recomendable para pequeños conjuntos de datos y análisis dentro de la participante.</li>
	<li>
En consonancia con las recomendaciones de la Task Force de la sociedad europea de Cardiología y la sociedad norteamericana de marcapasos y electrofisiología12, garantizar el ancho de banda variable de frecuencia dominio es seleccionado como sigue: HF (0.15 a 0.4 Hz); LF (0.04 a 0.15 Hz).
	<ol>
<li>Seleccione un marco de ventana s 300, traslape de 50%.</li>
		<li>Seleccione un tipo de interpolación de 4Hz.</li>
		<li>Seleccione la rápida transformación de Fourier para análisis espectral de la energía.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Guardar los datos de la HRV como un archivo de hrm para posibles análisis de datos en software estadístico robusto.</li>
</ol>

No hay conflicto de interés declarado.

Investigación clínica ha indicado que la evaluación del atleta debe no simplemente compuesto por un catálogo de síntomas de conmoción cerebral17. Por lo tanto, las medidas objetivas fisiológicas como la HRV pueden ser de valor para desenredar los muchos factores que juegan un papel en el informe de síntomas subjetivos y dilucidar una trayectoria de recuperación fisiológica que puede presentar diferentemente de una recuperación clínica trayectoria. Este protocolo actúa como un primer paso en la exploración de la función de grabación 24 h metodología en una investigación de concusión la juventud ajuste mientras contabilidad para importante HRV previo a la lesión y el seguimiento de los atletas jóvenes (aquellos con conmoción cerebral y controles) en múltiples puntos de tiempo.
La evaluación de la conmoción cerebral ha sido tradicionalmente anclada en la evaluación y resolución de los síntomas. Sin embargo, existen barreras a este modelo tradicional, que limita la investigación y la capacidad de la comunidad clínica para utilizar métodos más objetivos para evaluar la recuperación. Por ejemplo, si un joven está experimentando síntomas durante una evaluación después de conmoción cerebral y es incapaz de terminar las pruebas de seguimiento, la evaluación por lo general termina con la incapacidad para medir como afectaba a su rendimiento en comparación con sus línea de base29. Además, puntuación de los síntomas de la juventud no se correlaciona necesariamente a su capacidad para llevar a cabo las actividades diarias; un joven puede informar una reducción de los síntomas post concusión pero experimentan exacerbación de síntomas (p. ej. niebla mental, dificultad para concentrarse, fatiga, dolor de cabeza) cuando regresan a un día completo de la escuela29,30, 31 o al intentar volver al deporte o actividad física demasiado pronto32,33. Puede ser que las medidas más objetivas pueden capturar las sensibilidades relacionadas con la recuperación continua, a pesar de la recuperación clínica de los síntomas. Tomados en conjunto, la exploración de una medida no invasiva y objetiva puede promover el descubrimiento y el uso de una medida más sensible y segura de recuperación para los atletas jóvenes después de una conmoción cerebral.
El presente Protocolo propone el valor de utilizando un novedoso indicador objetivo de recuperación (es decir, registro de largo plazo de HRV). Sin embargo, la función del sistema nervioso autónomo también puede ser afectada por estado de salud mental de un individuo y su capacidad para auto-regularse, en el contexto de estrés34,35. No captura en este estudio es la posibilidad de que cambios en HRV después de conmoción cerebral pueden resultar de problemas de salud mental secundario que ocurren cuando los jóvenes tienen restringidos la participación en actividades significativas30 y posteriormente, lento para recuperarse conmoción cerebral. De hecho, el trabajo anterior ha revelado la relación entre las reducciones en el HRV en jóvenes con formas no clínicos y clínicos de la depresión y la ansiedad15,16. Así, estudios futuros deberían elaborar en el protocolo actual para incluir medidas que captan el estado de salud mental de base previo a la lesión tanto cómo este estado puede o no puede cambiar después de conmoción cerebral.
Kamins et al. 36 realizó una revisión sistemática, destacando que el alcance de la recuperación fisiológica después de conmoción cerebral incluye actividad física, el equilibrio, cognición y disfunción oculomotora. Mientras que este método de grabación de 24 horas ha sido considerado un enfoque ecológicamente válido para evaluar el cambio en la función autonómica37, la frecuencia y la intensidad de la actividad física pueden limitar la medida a la que se pueden interpretar cambios en la VFC. Niveles de actividad física probablemente difieren entre edad y esto puede contribuir a grandes variaciones en las variables de la HRV. Objetivo capturar y cuantificar la actividad física no fue presentado dentro de este protocolo; así, es posible que algunos atletas jóvenes estaban en una fase competitiva, fase de entrenamiento o incluso fuera de temporada. Investigaciones han demostrado una asociación significativa entre la actividad física y HRV, por el que se asoció con aumento HRV38,39,40mayor condición física. Dentro de una muestra de adolescentes de chicos de 14 a 19 años de edad, informados niveles de actividad física fue positivamente asociada con el dominio tiempo y frecuencia de HRV medidas41. Para abordar esta brecha, exploración futura podría utilizar actigraphy tecnología para capturar el tipo, frecuencia e intensidad de actividad física, mientras que al mismo tiempo recoger HRV. Igualmente importante a considerar es el papel de la demanda cognitiva / actividad en la vida cotidiana (es decir, las exigencias académicas, actividades extracurriculares). Si bien este estudio no recoge información en forma de un diario cognitivo o emplear otras formas de seguimiento de la actividad cognitiva, es importante considerar estas medidas clínicas para permitir una interpretación excesiva del sistema nervioso autónomo. Por último, mientras que la función oculomotora no fue capturada en el protocolo actual, caza et al. 42 encontró que las mediciones de movimientos sacádicos, búsqueda lisa y vergence pueden ser útiles en la detección de cambios asociados con conmoción cerebral. Los clínicos y los investigadores se dirigen al Protocolo de evaluación multimodal más amplio publicado por Reed et al. 29 para obtener información sobre el equilibrio y la evaluación cognitiva que sigue lesión concussive.
El reto en el presente Protocolo, mientras que proporciona ricos datos fisiológicos, es la incapacidad para comparar directamente los resultados de otros estudios similares de la conmoción cerebral. La mayoría de los estudios de VFC concusión ha empleado un estado reposo posición protocolo9,19 u observa cambios en la VFC según ejercer esfuerzo43,44,45. El protocolo de grabación 24 h presentado aquí fue abierto en que jóvenes fueron instruidos para llevar a cabo sus rutinas diarias normales. Además, mientras que los jóvenes fueron instruidos para documentar su sueño y despertar a veces, informes subjetivos no proporcionan una indicación clara de la calidad del sueño. Factores de sueño pueden afectar significativamente a cómo un individuo lleva a cabo sus actividades diarias y pueden servir como un lazo de regeneración al ANS para regular el estrés respuestas46. Por lo tanto, una evaluación estandarizada (es decir, el cuestionario de sueño y actigraphy) para cuantificar estos factores de sueño es necesario para las interpretaciones más sólidas de esta grabación 24 h.
Una consideración final para el protocolo actual es el impacto de la menstruación en HRV al considerar comparaciones previas y post conmoción cerebral. Mientras que este factor no fue recogido en el presente Protocolo, la potencial influencia de la menstruación es importante cuenta para como los estudios han demostrado que autonómico sistema nervioso función fluctúa durante el ciclo menstrual, en el que la alteración de hormonas ováricas podrían ser responsables de cambios en la VFC47,48. Sin embargo, no está claro cómo el ciclo menstrual puede o no puede haber desempeñado un papel síntoma en o HRV cambios dentro de esta muestra de estudio de 13 – 18 años de edad. Captura de etapa de desarrollo además de medir la fase del ciclo menstrual probablemente proporcionará información adicional en dilucidar posibles cambios tras conmoción cerebral.
En Resumen, este protocolo constituyen un medio clínicamente relevante para evaluar el cambio dentro de una medida fisiológica objetiva, en una población escasamente. A futuro, será importante también estudiar el papel de los factores presentados anteriormente, junto con el estrés diario percibido y características personales del atleta, para descifrar si la conmoción cerebral afecta los y más allá de lo que se esperaría de un estresante evento de la vida.

Se estima que 4 millones de niños presentan a departamentos de emergencia en todo el mundo con conmoción cerebral1,2,3. El gobierno de Canadá informó que 64% de las visitas de urgencias entre 10 – 18 años de edad están relacionados con compromiso de la actividad física y participación en deportes y recreación4. Además, el 39% de las visitas de urgencias citado están compuestos por lesión en la cabeza relacionadas con el deporte y, específicamente, conmoción cerebral. Conmoción cerebral es un tipo de lesión cerebral traumática, inducido por fuerzas biomecánicas, causadas por un golpe directo a la cabeza o en el cuerpo generando fuerza a la cabeza. Conmoción cerebral produce deterioro neurológico, que a menudo se resuelve espontáneamente3. Es importante destacar que la concusión es una lesión funcional más que estructural, por el que estudios de proyección de imagen estructurales estándar aparecen en gran parte unremarkable3. Conmoción cerebral resulta en la confluencia de físicos (por ejemplo, dolores de cabeza, mareos, visión borrosa y sensibilidad al ruido y luz, disminución de la fuerza y habilidades de motor), cognitivos (p. ej., dificultad de concentración y memoria, se redujo pensamiento y general mental fog), emocionales (por ejemplo, tristeza, irritabilidad y nerviosismo) y fatiga (por ejemplo, dormir demasiado o demasiado poco y sentir somnoliento) síntomas5.
Un factor importante en la sintomatología de la contusión ha sido la sospecha disfunción del sistema nervioso autónomo (ANS)6. La American National Standard se compone de dos ramas; los sistemas de nervioso simpático y parasimpático. Estas dos ramas operan recíprocamente para responder a las demandas ambientales con su propia idiosincrasia7. El sistema nervioso parasimpático tiene menos influencia en la vasculatura periférica, pero está activo durante los períodos de restauración de la energía, permitiendo que las vísceras para relajarse (es decir, disminuir el ritmo cardíaco, promover la motilidad gastrointestinal). Por el contrario, el sistema nervioso simpático se activa cuando se presentan factores de estrés e induce un "vuelo o pelea" reacción8. Para evaluar la actividad de la ANS siguiente concusión, la técnica no invasiva de la recogida de frecuencia cardíaca para cuantificar la variabilidad del ritmo cardíaco (HRV) ha sido empleada8,9,10. Los sistemas nerviosos simpáticos y parasimpáticos actúan sobre el nodo sinoauricular (marcapasos eléctrico natural) del corazón para generar variaciones de tiempo entre intervalos de latido a latido (RR) en respuesta a estresores/estímulos internos y externos. El valor de intervalo de latido a latido a través de una serie de tiempo se utiliza entonces para calcular medidas de dominio tiempo y frecuencia. Variables de dominio de tiempo capturan la variabilidad general de los pulso, mientras que las variables de dominio de frecuencia capturan las oscilaciones periódicas de la frecuencia cardíaca y proporcionan información sobre las ramas específicas de la American National Standard8,11, 12.
El paradigma de la evaluación inicial/pre-injury típicamente se ha empleado para cuantificar cambios en el caso de un joven sostiene una conmoción cerebral. Aquí, es estándar para obtener un autoinforme de síntomas de conmoción cerebral de la juventud, además de otras medidas estandarizadas como los gravámenes neurofisiológicos3, antes de una lesión. Después de una conmoción cerebral diagnosticada, puntuaciones antes de la lesión sirven para hacer comparaciones con las puntuaciones después de la lesión informar a recuperación y guía de regreso a la actividad de toma de decisiones. Sin embargo, en cambios recientes para explorar indicadores objetivos de recuperación de la conmoción cerebral, el valor y el énfasis en el síntoma subjetivo informes se recientemente ha discutido. Los atletas jóvenes no pueden entender plenamente las consecuencias de informar síntomas de conmoción cerebral y pueden reportan para evitar periodos de ausencia prolongada del deporte13,14. Además, los síntomas de conmoción cerebral son inespecíficos y están presentes a través de una variedad de otras condiciones clínicas como el diagnóstico de salud mental15,16. El uso de la HRV en el contexto de conmoción cerebral en atletas jóvenes puede actuar para corroborar medidas clínicas utilizadas tradicionalmente (síntomas de conmoción subjetiva) y proporcionar información fisiológica novela (objetivo HRV) en la comprensión de la conmoción cerebral posterior trayectoria.
Según la más reciente declaración de consenso internacional sobre la concusión en el deporte, una sola "ventana de tiempo fisiológico" para la recuperación de la conmoción cerebral no existen debido a las diferencias metodológicas en la evaluación de las medidas fisiológicas y estudio de diseño3 . Varios estudios han sugerido la disfunción fisiológica que dura más tiempo medidas clínicas de recuperación9,17,18, pero esto no ha sido concluyentemente establecido, especialmente en la población de atleta juvenil. La fuerza de tarea de la sociedad europea de Cardiología y la sociedad norteamericana de electrofisiología marcapasos12 proporcionan orientaciones para la medición y el análisis de HRV en clínicas y parámetros de investigación. Dentro de la literatura de la conmoción cerebral limitado hasta la fecha, la gran mayoría de esta novedosa investigación fisiológica ha sido explorada con atletas adultos y en edad universitaria en el contexto de las grabaciones a corto plazo9,18,19 . Sin embargo, explorando el uso de HRV como una medida objetiva de la recuperación dentro de una metodología de registro a largo plazo (24 h), así como entre los atletas de juventud, no ha sido investigada. Esto es problemático como el factor de desarrollo en curso impide adulto resultados de ser extrapolado a la juventud. En consonancia con las recomendaciones de12 tareas y las limitaciones actuales en la literatura de conmoción cerebral de la juventud, hay fundamento suficiente para explorar las 24 h grabación metodología dentro de conmoción cerebral de la juventud. Es dentro de las grabaciones a largo plazo que pueden evaluar las respuestas y en respuesta a las circunstancias del mundo real como actividades normales diarias, lesiones y el efecto de las intervenciones terapéuticas, que es clave para hacer predicciones sobre pronóstico20 . Grabaciones a corto plazo pueden no representar exactamente la autonómicas modulaciones de una manera que refleja las fluctuaciones dinámicas de estresores naturales y esperados dentro de las actividades (es decir, escuela y actividades físicas) diario de la juventud21. Además, la grabación a corto plazo tiene la limitación de no medir la fluctuación en los intervalos RR, especialmente dado que HRV responde dinámicamente a las perturbaciones fisiológicas. Medidas de tiempo de dominio, como SDNN (desviación del intervalo RR), se han utilizado en muchos estudios con metodología de grabación de 24 horas, ya que dependen en grabaciones a largo plazo para reflejar precisión en derivar su valor12. Dada la naturaleza exploratoria de este enfoque a la evaluación de la conmoción cerebral en la juventud y el objetivo primordial de capturar el cambio dinámico, era conveniente utilizar una metodología de grabación que refleja la fluctuación diaria en repertorio de actividad único en esto población pediátrica.
El propósito de este protocolo es explorar un no-controlado, 24 h registro de protocolo en los atletas jóvenes, edades de 13 – 18 años de edad, participando en actividades diarias normales. Si bien este protocolo 24 h introducir variabilidad dentro de la señal HRV, la capacidad de detectar tendencias a pesar de esta variabilidad, puede ser indicativo de una señal potencialmente sobresalientes y que puede ser más ecológicamente válido20,22 cuando medir la respuesta fisiológica a la lesión concussive en esta población.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="780">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Spectra 360 Electrode Gel</td>
			<td style="width:227px;">PARKER LABORATORIES, INC.</td>
			<td style="width:135px;">12-02</td>
			<td style="width:204px;">Salt free, hypoallergenic</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Polar RS800CX Watch</td>
			<td style="width:227px;">Polar</td>
			<td>RS800CX</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">H3 Polar Sensor</td>
			<td style="width:227px;">Polar</td>
			<td>C346W80693039</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Polar Pro Strap</td>
			<td style="width:227px;">Polar</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Polar Protrainer</td>
			<td>Polar</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Kubios 2.0</td>
			<td colspan="2">Biosignal Analysis and Medical Imaging Group</td>
			<td>Analysis software</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">R Core Programming</td>
			<td>The R Foundation</td>
			<td></td>
			<td>Free data analysis software</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

autonomic function following concussion in youth athletes: an exploration of heart rate variability using 24-hour recording methodology

Participación en deportes organizados hace una contribución significativa al desarrollo de la juventud, pero coloca a jóvenes en un riesgo más alto para el sustento de una conmoción cerebral. Hasta la fecha, regreso a la actividad la toma de decisiones ha sido anclado en el seguimiento de los síntomas de la conmoción cerebral y pruebas neurocognitivas. Sin embargo, evaluaciones multimodales corroborar las medidas objetivas fisiológicas con síntoma subjetivo tradicional informes son necesarios y pueden ser valiosos. Variabilidad del ritmo cardíaco (HRV) es un indicador fisiológico no invasivo del sistema nervioso autónomo, capturar la interacción recíproca entre los sistemas nerviosos simpáticos y parasimpáticos. Hay una escasez de literatura explorar el efecto de la conmoción cerebral en el HRV en atletas jóvenes, y las diferencias del desarrollo excluye la aplicación de adultos resultados a una población pediátrica. Además, el estado actual de la metodología de la HRV ha incluido principalmente a corto plazo (5-15 min) grabaciones, usando esfuerzo físico estatal o a corto plazo, pruebas para aclarar cambios tras conmoción cerebral de descanso. La novedad en la utilización de una metodología de grabación 24 h tiene el potencial de captura la variación natural en la función autonómica, relacionada con las actividades que realiza un atleta de juventud sobre una base regular. En un entorno de investigación prospectivo, longitudinal, este nuevo enfoque para la cuantificación de la función autonómica puede proporcionar información importante con respecto a la trayectoria de recuperación, junto con las medidas tradicionales síntoma uno mismo-informe. Nuestros objetivos con respecto a una metodología de grabación 24 h fueron (1) evaluar los efectos fisiológicos de una conmoción cerebral en atletas jóvenes y (2) describir la trayectoria de cambio fisiológico, teniendo en cuenta la resolución de la conmoción cerebral posterior síntomas. Para lograr estos objetivos, se implementó tecnología de sensor no invasivo. Intervalos de tiempo de latido a latido crudo capturados pueden ser transformados para obtener tiempo frecuencia y dominio dominio medidas, que reflejan la capacidad del individuo para adaptarse y ser flexible al entorno cambiante. Mediante la tecnología de pulso no invasivo, la función autonómica puede cuantificarse fuera de un entorno tradicional de investigación controlada.

RS800CX tecnología puesta a punto
Utilizando el procedimiento presentado aquí, es importante destacar que la colocación y la seguridad de la correa del pecho es crucial para prevenir la correa caer o moverse excesivamente durante el período de grabación 24 h y por lo tanto, en la colección de una precisa grabación. La figura 1 muestra la colocación óptima de la tecnología de pulso, teniendo en cuenta que la correa del pecho y el sensor son seguras y centradas en el esternón de la juventud (proceso xifoides).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58203/58203fig1.jpg"> Figura 1: Diagrama de la tecnología de pulso, que representan la colocación óptima de la correa de pecho, sensor y reloj. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58203/58203fig1large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
Datos de salida de variabilidad de frecuencia cardíaca
Figura 2 muestra la salida de Kubios de una frecuencia cardíaca de 24 horas de grabación para un participante concussed. La imagen de la serie RR cruda permite al investigador a visualizar el cambio a través del tiempo, destacando el tiempo clave puntos de aumentan (p. ej., actividad física) o disminuir (por ejemplo, descansando, durmiendo) que son importantes para la interpretación de los datos. Tiempo y frecuencia variables de dominio representan la variabilidad total de la señal fisiológica y las ramas de la ANS, respectivamente. Tabla 1 proporciona un resumen de las unidades de medida de tiempo y frecuencia dominio HRV variables y su significado fisiológico.
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58203/58203fig2.jpg"> Figura 2: salida de datos muestra 24 h que representa la serie RR cruda, variables de dominio de tiempo y frecuencia dominio variables. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58203/58203fig2large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>Variable (unidades)</td>
			<td>Definición</td>
			<td>Importancia fisiológica</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="3">Dominio del tiempo</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>SDNN (ms)</td>
			<td>Desviación estándar de los intervalos entre los latidos del corazón</td>
			<td>Índice global de la función y</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>RMSSD (ms)</td>
			<td>Raíz cuadrada de la media de las diferencias sucesivas; calculado a través de la cuadratura de los intervalos entre latidos</td>
			<td>Índice global de la función y</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>pNN50 (%)</td>
			<td>Proporción de los intervalos de latidos cardíacos que difieren en más de 50 ms</td>
			<td>Indicativo de actividad parasimpática</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td rowspan="2">NN50</td>
			<td>Una variable de conteo;</td>
			<td rowspan="2">Indicativo de actividad parasimpática</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>número de pares de intervalos NN adyacentes difieren por más de 50 ms</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>STD HR (s)</td>
			<td>Desviación estándar de los valores de frecuencia cardíaca instantánea</td>
			<td>Índice global de la función y</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="3">Métodos geométricos</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td rowspan="2">Índice Triangular RR</td>
			<td>Número total de todos los intervalos NN dividido por la altura del histograma de todos los intervalos NN</td>
			<td rowspan="2">Índice global de la función y</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>medidos en una escala discreta (es decir, el número de los intervalos NN dividido por el máximo de la distribución de la densidad)</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>TINN (ms)</td>
			<td>Ancho de la base de la distribución medida como base de un triángulo, aproximar la distribución de intervalo NN</td>
			<td>Índice global de la función y</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="3">Dominio de la frecuencia</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>HF (ms2)</td>
			<td>Energía (magnitud) en rango de alta frecuencia, 0.15-0.4 Hz</td>
			<td>Índice de la actividad parasimpático corazón basado en ciclos de respiración rítmica</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>HFnu (%)</td>
			<td>Energía de HF en unidades normalizadas, como proporción de la potencia total; [HF/(HF+LF)] x 100</td>
			<td>Proporción de la actividad parasimpática</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>LF (ms2)*
</td>
			<td>Energía (magnitud) en la gama de baja frecuencia, 0.04-0.15 Hz</td>
			<td>Medida de la actividad simpática o parasimpática</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>LFnu (%)*
</td>
			<td>Potencia LF en unidades normalizadas, como proporción de la potencia total; [LF/(HF+LF)] x 100</td>
			<td>Medida de la actividad simpática o parasimpática</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>LF/HF (ms2)*
</td>
			<td>Cociente de potencia de baja frecuencia a la energía de alta frecuencia</td>
			<td>Medida de la actividad simpática o parasimpática</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>Potencia total (ms2)</td>
			<td>Varianza de todos los intervalos RR</td>
			<td>Magnitud global de variabilidad dentro de la American National Standard; capacidad del sistema y de ser flexible y adaptable</td>
			<td></td>
		</tr>
</tbody></table>Tabla 1: Descripción de variables HRV dominio dominio y frecuencia de tiempo.
Nota: "*" denota PRECAUCIÓN interpretación de variables relacionadas con el LF, como la utilidad clínica y la validez de esta medida es controvertida. Se ha postulado que LF no es representativo de la modulación autonómica simpática27, además de tener una mala relación a nervio comprensivo activación28. Por lo tanto, es difícil descifrar la base fisiológica de esta medida.
Visualización de resultados objetivos y subjetivos
Dada la novedad en la metodología de grabación 24 h, visualización de resultados a través de la trayectoria de recuperación es clave para la interpretación de los resultados con respecto a la asignación de "recuperación clínica" con potencial "recuperación fisiológica". Es importante tener en cuenta que la consistencia se mantiene en relación con el investigador que interpreta las tendencias visuales para asegurar confiabilidad. En este protocolo concreto, el autor principal, versado en Neurofisiología, interpreta todas las tendencias globales. La interpretación de estas tendencias fue revisada luego en un contexto interdisciplinario de expertos en concusión pediátrica, teórico fisiología y fisiología del ejercicio. Por lo tanto, un enfoque bien informado a visualizaciones es clave para hacer inferencias preliminares con respecto a la trayectoria de recuperación. Figura 3 muestra la relación entre el pNN50 y puntuación total de PCSI en poste-lesión de días, estratificados por sexo. Dentro de un entorno de investigación longitudinal, recogiendo repetidas medidas datos podrían proporcionar datos ricos de la HRV. Figura 3 es un ejemplo de la trayectoria de recuperación al comparar los machos jóvenes a las hembras jóvenes. Aquí, la trayectoria de recuperación parece ser similar en varones (A) y hembras (B), por el que se encuentra una disminución inicial hasta el día 30, seguido de aumentos hasta el día 75/90 para machos y hembras respectivamente y luego seguida por una meseta.
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58203/58203fig3.jpg"> Figura 3: visualización de la trayectoria de la recuperación en días post lesión, estratificado por sexo. Tenga en cuenta que "Total" en el cuadro de leyenda refleja la puntuación total de PCSI. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58203/58203fig3large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>

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Autonomic Function Following Concussion in Youth Athletes: An Exploration of Heart Rate Variability Using 24-hour Recording Methodology

Función autonómica después de conmoción cerebral en atletas jóvenes: una exploración de la variabilidad del ritmo cardíaco utilizando metodología de grabación de 24 horas

Demostramos una frecuencia cardíaca de 24 h metodología para evaluar la influencia de la conmoción en toda la trayectoria de recuperación en atletas jóvenes, dentro de un contexto ecológico válido de la grabación.

Participation in organized sports makes a significant contribution to youth development, but places youth at a higher risk for sustaining a concussion. To ...

Este método puede proporcionar un contexto ecológicamente válido para la recopilación e interpretación de datos fisiológicos después de la conmoción pediátrica a lo largo de la trayectoria de recuperación. La principal ventaja de este estudio de investigación longitudinal es la capacidad de visualizar las fluctuaciones en el sistema nervioso autónomo en múltiples puntos de tiempo después de una lesión conmovedora. Demostrando el procedimiento están James Murphy, un gerente, y Chris Gupta, un estudiante de investigación, ambos dentro del Centro de Conmoción cerebral.Después de obtener el consentimiento de los padres y participantes, solicite al participante que rellene el formulario de recogida demográfica. Instruya al participante que complete el Cuestionario de Ejercicio de Tiempo De Ocio de Godin y el inventario de síntomas posteriores a la conmoción cerebral. A continuación, mida y registre la altura y el peso del participante.A continuación, seleccione un tamaño adecuado para la correa del pecho, de acuerdo con la circunferencia del torso del participante y coloque la correa alrededor del torso, sobre la ropa del participante. Ajuste la correa para reflejar un ajuste apretado pero cómodo y confirme que la correa está bien ajustada alrededor del esternón en el proceso de xifoide. Utilice los botones clip-on para conectar el sensor de frecuencia cardíaca a la correa del pecho y aplique una cantidad modesta de gel de electrodo hipoalergénico a la superficie de plástico conductor de la correa.Demostrar la ubicación del cierre de la correa del pecho al participante, y dar al participante acceso a un área privada o baño, para que el participante pueda colocar la correa del pecho directamente sobre la piel con el sensor colocado directamente en el proceso de xifoide del esternón y el lado derecho hacia arriba para asegurar una grabación óptima de la frecuencia cardíaca. A continuación, proporcione al participante el reloj y una hoja de instrucciones de solución de problemas, en caso de que el reloj deje de grabar, indicándole que no retire el reloj durante todo el período de grabación de 24 horas. El mismo día o tan pronto como sea posible después de una lesión conmovedora, complete el formulario de evaluación de la conmoción cerebral aguda para recopilar información sobre el mecanismo de la lesión y las secuelas posteriores a la lesión.Administrar el cuestionario de ejercicio de tiempo libre de Godin para capturar los cambios en el repertorio de actividad física y el inventario de síntomas después de la conmoción cerebral para determinar el número y la gravedad de los síntomas. Conecte el reloj a un ordenador con el cable de transferencia USB proporcionado y cargue los datos de frecuencia cardíaca en el programa de software proporcionado con el sensor. Transfiera el archivo de datos HRM al programa de análisis de datos y seleccione los anchos de banda de variables de dominio de alta frecuencia y baja frecuencia adecuados, como se indica.Seleccione un marco de ventana de 300 segundos con una superposición del 50%, una tasa de interpolación de cuatro hercios y la transformación rápida de Fourier para el análisis espectral de potencia. A continuación, guarde los datos de variabilidad de la frecuencia cardíaca como un nuevo archivo HRM para su posterior análisis en un software estadístico robusto y ajuste el sensor al torso del participante como se acaba de demostrar. Aquí, se muestra la salida de Kubios de una grabación de frecuencia cardíaca de 24 horas para un participante conmocionado.La serie de tasas de recuperación sin procesar permite al investigador visualizar los cambios a lo largo del tiempo, destacando los puntos de tiempo clave de aumento o disminución que son importantes para la interpretación de los datos. Por ejemplo, el aumento de la tendencia entre la quinta y la hora 11 refleja un estado de calma y baja actividad funcional. Por el contrario, el período de disminución de la hora 11 a la 13a demuestra que se detectó una actividad más funcional, pero debido a que este participante no completó un diario completo, no está claro si esta disminución en el tiempo de intervalo RR representa actividad física o cognitiva, o una combinación de ambos.Las variables de dominio de tiempo y frecuencia representan la variabilidad general de la señal fisiológica y las ramas del sistema nervioso autónomo, respectivamente. En estos gráficos representativos, se muestra la relación entre pNN50 y la puntuación total del inventario del síndrome post-conmoción cerebral a través de los días posteriores a la lesión, como se estratifica por sexo. Por ejemplo, en estos participantes, la trayectoria de recuperación parece ser similar tanto dentro de machos como de mujeres, con una disminución inicial observada hasta el día 30 en ambos sexos, seguida de aumentos hasta el día 75 para los machos y hasta el día 90 para las hembras, después de lo cual, ambas trayectorias son seguidas por una meseta.Es importante ajustar de forma segura la correa de frecuencia cardíaca y recordarle al participante que use el reloj en todo momento. Estudios futuros deben incluir la administración de diarios físicos y cognitivos para responder a preguntas como ¿cómo se alinean las fluctuaciones en el sistema nervioso autónomo con los diferentes niveles de actividad física y cognitiva? Este protocolo allanó el camino para que los investigadores en el campo de la conmoción cerebral exploraran la variabilidad de la frecuencia cardíaca en una población pediátrica poco estudiada.

Research

JoVE Journal

Medicine

An Investigation of the Effects of Sports-related Concussion in Youth Using Functional Magnetic Resonance Imaging and the Head Impact Telemetry System

Una investigación de los efectos de la conmoción cerebral relacionado con el deporte en la juventud, recurriendo a imágenes de resonancia magnética y el sistema de impacto de la cabeza de telemetría

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Investigación

Medicina

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