VLIV NORMOBARICKÉ HYPOXIE NA VARIABILITU SRDEČNÍ FREKVENCE A ARTERIÁLNÍ SATURACI KYSLÍKU

Anna OPLUŠTILOVÁ

Master's thesis

Effect of altitude on oxygen desaturation rate in relation to autonomic activity

Abstract:

Hlavním cílem předkládané diplomové práce byla analýza změn v aktivitě autonomního nervového systému (ANS) a odpovědi arteriální saturace krve kyslíkem (SpO2) při expozici organismu akutní normobarické hypoxii na úrovni 6200 m po dobu 10 minut a během následného zotavení v normoxii. Variabilita srdeční frekvence (HRV) a SpO2 byly sledovány v lehu u 29 zdravých mužů. Celé měření bylo rozděleno do tří fází. První fáze trvala 7 minut v normoxii, druhá fáze 10 minut v hypoxii (6200 m) a třetí fáze (zotavení) 7 minut opět v normoxii. Pro kvantifikaci ANS bylo využito spektrální analýzy HRV. Výsledky ukázaly významné snížení parametru SpO2 a LnHF s rostoucí nadmořskou výškou. Během hypoxie byl zaznamenán přesun sympatovagové rovnováhy na stranu sympatiku, doprovázen výrazným nárůstem srdeční frekvence (SF). Byl prokázán vztah (r = 0,673; P $<$ 0.001) mezi úrovní LnHF a SpO2 během hypoxické expozice. Domníváme se, že vyšší aktivita vagu v hypoxii tlumí pokles SpO2 během hypoxické expozice. Z výsledků vyplývá, že na základě vstupní HRV nelze predikovat pokles SpO2 v hypoxii. Studie byla doplněna subjektivním hodnocením snesitelnosti hypoxické fáze. Výsledky prokázaly, že subjektivní hodnocení hypoxické zátěže není tak spolehlivým diagnostickým prostředkem, jako autonomní reakce na hypoxii hodnocena pomocí HRV.

Abstract:

The main target of the presented diploma thesis was the analysis of the changes in the activity of autonomic nervous system (ANS) and the reactions of blood arterial saturation by oxygen (SpO2) at organism exposure of acute normobaric hypoxia in 6200 metres for 10 minutes and during the following recovery in normoxia. Heart rate variability (HRV) and SpO2 were observed in the lying position at 29 healthy men. All measurement was divided into three phases. The first phase took seven minutes in normoxia, the second phase for ten minutes in hypoxia (6200 m) and the third phase (recovery) for seven minutes again in normoxia. The HRV spectral analysis was used for the quantification of ANS. The results showed the significant decrease of the parameter of SpO2 and LnHF with increasing altitude. The shift of sympathovagal balance to the side of sympathicus was observed during hypoxia. It was followed by a significant increase of heart rate (HR). A significant relation (r = 0.673; P $<$ 0.001) between the change of LnHF and SpO2 was proved during hypoxia exposure. We assume that the changes into vagal activities during hypoxia may suggest what behaviour of SpO2 during hypoxia will be. The study was complemented by the subjective evaluation of hypoxia phase endurance. The results proved that the subjective evaluation of hypoxia load is not as reliable diagnostic tool as the autonomic reaction on hypoxia evaluated with help of HRV.

Keywords

autonomní nervový systém, aktivita vagu, sympatovagová rovnováha, simulovaná nadmořská výška, akutní horská nemoc

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 4. 2014

Accessible from:: 30. 4. 2014

Thesis defence

• Date of defence: 16. 6. 2014
• Supervisor: PhDr. Michal Botek, Ph.D.

PALACKÝ UNIVERSITY IN OLOMOUC

Faculty of Physical Culture

Master programme / field:
Physical Education and Sports / Recreology