HRV ve Kullanımı – 1

Kalp atım hızımızı (nabzımızı) nasıl belirtiyoruz? Dakikada şu kadar atım şeklinde. Çünkü bu kolayca anlaşılabilir ve bir yandan da alıştığımız bir birim. 10 yaşından büyük çocuklar ve yetişkinler için dinlenik nabzın normal aralığı 60-100 a/d (atım bölü dakika, ama bundan sonra genel kabul gören İngilizce birimi kullanacağım; bpm, beats per minute) olarak belirlenmiş. Uzun süredir antrenman yapan, fit yetişkinlerde bu aralık 40-60 bpm. Yani çok kabaca ortalama 60 dersek, kalbimizin her saniyede bir kere attığı sonucuna ulaşırız. Mekanik veya elektronik cihazlardan yola çıkarak düşündüğümüzde mükemmel çalışan şeylerin, tabirin tam anlamıyla “tıkır tıkır” işlemesini bekleriz. Bu düşünce akışıyla sağlıklı ve güzel çalışan bir kalbin de çok düzenli biçimde, “tıkır tıkır” atacağını beklememiz normal olur. O zaman, dakikada 60 kere atan kalp, saniyede bir kere atar, yani her kalp atımı arası tam 1 saniyedir. Bu noktada çok küçük zaman dilimlerinden söz etmeye başladığımızdan buna 1000 milisaniye diyelim. Demek nabzımız 60 bpm iken her iki kalp atımımızın arası hep tam 1000 milisaniye. Bakalım öyle mi?

Diyelim nabzınızı bir kronometre ile ölçeceksiniz. Bir atar damar bulup hissettiniz ve saate bakarak saymaya başladınız. Normali 60 saniye boyunca saymaktır belki ama genelde 15 saniye boyunca sayar, bulduğumuz sayıyı 4 ile çarparız. Bu yöntemde ne çok hata yapmış oluyoruz değil mi? Öncelikle tam ne zaman saymaya başladık ve bitirdik tam emin olamadık. Öte yandan kısa bir süre ölçüp onu yukarı yuvarladık. Ama acaba 15 saniye gerçekten kısa bir süre mi? O sürede nabzımız hiç değişmedi mi? O zaman acaba 1 saniye mi ölçmeliydik? İlk atımı hissedince kronometreyi başlatıp ikinciyi hissedince durdursa mıydık? Hem kalp hiçbir zaman sürekli olarak aynı hızda atmıyor ki. Yok bu şekilde olmayacak. En iyisi EKG çektirip grafikte kendini tekrarlayan kalıpların arasındaki zamana bakmak. Siz de görmüşsünüzdür, normal bir EKG şöyle görünür.

Bu grafik, cilde yerleştirilen elektrotlar kullanılarak elde edilen, kalbin elektriksel aktivitesinin zamana karşı voltaj grafiği. Kalp elektriksel aktiviteyle kendi kendine kasılan kaslar bütünü. İşte bu grafik, o kasların tekrarlayan kasılıp gevşemelerini hassas biçimde gösteriyor. Standart bir EKG’nin çözünürlüğü, yani ölçülen değerlerin kayıt sıklığı 25 mm/sn. Demek ki bu grafiğin en altta yer alan kırmızı ızgarasının en küçük karesi 40 milisaniye. Aynı kare yukarı eksende 0,1 milivolt. Tekrarlayan kalıplardan birini çıkarıp ona yakından bakarsak şunu görürüz.

Bilim insanları bu kalıbın önemli noktalarına P, Q, R, S ve T isimlerini vermişler. Bu noktalar kalbin tek bir atışında geçirdiği evrelerin dönüm noktaları. P dalgası kulakçıkların kasılmasını, QRS dalgası karıncıklara geçen uyarının bunları kasmasını, T dalgası karıncıkların sakin hale gelişini gösteriyor.

Hekimler bu grafiklere baktıklarında kalbin atımlarında bir gariplik var mı, grafikteki tepelerin ve çukurların şekillerinde beklenmedik şeyler var mı hemen fark edebiliyorlar. Yani o açıdan bu atımlar, kasılmalar gerçekten “tıkır tıkır”. Ama gelin bir de grafiğin tekrarlayan kısımlarının aralarındaki zamanlara yakından bakalım. Aşağıdaki grafik 2,5 saniyelik bir aralığı gösteriyor. İlk 2 atım arasında geçen süre 859 ms. Yani sadece bu zaman aralığında kalbin atım hızı, 859 ms’de 1 ise 60000 ms’de (dakika) 69,85, kabaca 70 bpm. Peki, iki ve üç arasındaki süre, 793 ms, aynı hesapla, 75,66, kabaca 76 bpm. İki buçuk saniye içinde nabız önce 70, sonra 76, sonra da 80 bpm oluverdi. İşte Heart Rate Variability bu değişkenliğe verilen isim.  Evet farkındayım, sadece tanımına varabilmek için 500 kelime okudunuz ama ben her şeyin detayını merak ettiğimden, yazıları da böyle yazıyorum. Umarım sıkmadan akla gelebilecek tüm soruları yanıtlayarak ilerleyebilirim.

Tamam, demek ki kalbin atış hızı milisaniyeler içinde bile değişiyor, ama hızlanma veya yavaşlama yolunda, bir eğimden bahsettiğimizden bu değişim normal diyebilirsiniz. Ama bu değişkenlik kalp süregiden bir hızlanma ya da yavaşlama evresinde değilken, örneğin bir süredir uzanmakta olan bir insanın sakince uzanmaya devam ederkenki ölçümlerinde de böyle. Çünkü beyin ve sinir sistemi sürekli ve süratli bir şekilde kalbin hızını artırıp azaltıyor. Bu ayarın frekansı öyle saniyede ya da dakikada bir değil, çok daha süratli. Peki, neye göre, nasıl ayarlıyorlar bu hızı? Bu sorunun cevabı için okumaya ve incelemeye başladığınızda çok derin ve karmaşık bir yapı ile karşılaşıyorsunuz. Çok detayına girmeden anlamaya çalışayım.

Bu yapıyı işleten şey otonom sinir sistemi (OSS). OSS kalp atışınının hızından olduğu gibi, kan basıncı, solunum ve sindirim gibi diğer otomatik ve kritik yapılardan da sorumlu. OSS içinde iki ayrı alt sistem olan sempatik (SSS) ve parasempatik sinir sisteminden (PSS) söz edilebilir. Bu ikisinin dinamik bir ilişki içinde,karşılıklı rekabet halinde olan rolleri var. İlki vücudu kaç ya da savaş, diğeri ise dinlen ve sindir davranışlarına yönlendirir. Çünkü tüm canlı organizmalar gibi bu iki davranış şeklinin optimum kullanımıyla hayatta kalabiliyoruz. Sürekli dinlen, sindir modunda açlıktan ölebiliriz. Sürekli av kovala ya da av olmaktan kaç modunda da yorgunluktan ölürüz. İşte bu yüzden sürekli en doğru modda olmalıyız, bu da anbean değişimi gerektiriyor.

Bu alt sistemlerin her ikisi de kalp atış hızını ve dolayısıyla kalp atış hızının değişkenliğini etkiliyor. PSS, dinlenme anlarında nabzı azaltmak için vücuda sinyaller gönderiyor. SSS ise stres anlarında nabzı artırmak için sinyaller iletiyor. Bu iki sistemin sürekli ve karşılıklı ip çekme mücadelesinin sonucunda nabız ve kalp atış hızı değişkenliği (HRV) ortaya çıkıyor. Tüm bu yapıyı etkileyen faktörler arasında barorefleks (kan basıncını dengeleyen mekanizma), termoregülasyon (vücut sıcaklığının dengeli bir aralıkta tutulması), hormonlar, uyku-uyanıklık döngüsü, yemekler, fiziksel aktivite ve stres sayılabilir. Tabii bunun yanında durmaksızın, boş kalmaksızın işleyen zihin içerisindeki düşünce ve duygu akışları, algıladığımız şeylerdeki anlık değişimler gibi sürekli, küçük ama etkili değişkenleri de saymak gerekir. İşte tüm bu girdiler ve bu girdilerin sonuçlarını işleyerek çalışan bu iki alt otonom sistem arasında bir dengesizlik olduğunda, HRV etkileniyor. Yani, HRV değeri, vücudun fizyolojik (vücudun içinden) ve çevresel (vücudun dışından) stres faktörlerine yanıt verme yeteneğinin göstergesidir.

Tamam, başa dönelim, o zaman bu değişkenlik ne kadar azsa, yani sistem ne kadar “tıkır tıkır” işliyorsa o kadar iyidir diyebilir miyiz? İşte bu sorunun cevabı genelde insanı şaşırtan nokta oluyor. Mekanik sistemlerle yaptığımız analoji yüzünden düşük HRV’nin daha iyi olacağını düşünme eğilimindeyizdir. Ancak bilimsel gerçek bunun tam aksini söylüyor. Sağlıklı ve düzgün işleyen bir vücutta kalp atım hızı değişkenliğinin yüksek olmasını bekliyoruz. Bunun en temelde yatan nedenini çok araştırdıysam da beni aydınlatacak net bir şeye ulaşamadım. Bulabildiğim en güzel açıklama şöyle: Sağlıklı bir kalp bir metronom değildir. Sağlıklı bir kalbin hızındaki salınımlar karmaşıktır ve doğrusal değildir. Bu atıştan atışa dalgalanmaları açıklamanın en iyi yolu matematiksel kaostur. İnsan vücudu birçok biyolojik sistem gibi doğrusal olmayan (nonlineer) bir sistemdir. Yani çıktılarındaki değişiklik girdilerindeki değişikliklerle orantılı değildir. Doğrusal olmayan sistemlerin değişkenliği, belirsiz ve değişen bir ortamla hızla başa çıkma esnekliği sağlar. Yani insan vücudu bu yapıdaki değişkenliği sayesinde belirsiz ve hızla değişen koşullarla başa çıkabilecek şekilde evrimleşmiş. (Kaynak) 

Özetle, kalp atış hızı değişkenliğinin düşük olmamasını istiyoruz. Düşük olması veya düşme eğilimleri (bazı özel durumlarda da çok yüksek olma ve hızla yükselme eğilimleri) bir soruna işaret ediyor. Yani kalp atışları arasındaki sürelerin değil bu sürelerdeki değişkenliğin belli bir aralıkta kalmasını istiyoruz. Bu düşüşlerin işaret ettiği sorunlar; hastalık, yorgunluk, stres, uykusuzluk, alkol, hormonal değişiklikler ve benzeri şeyler. Yani HRV’yi yakından izleyerek bu sorunları daha ilk aşamalarında yakalamak ya da nasıl bir şeyden sonra oluştuklarını anlayıp nedenlerini anlayabilmek mümkün olabilir. 

Son dönemde sağlıkla ya da fitness ile ilişkili cihazlarda, uygulamalarda çok sık karşımıza çıksa da aslında oldukça yeni bir kavram. Gerçi daha 1700’lerde bu değişkenliğin farkına varılmış ama 1960’lara kadar bir hastalık ya da sorunla ilişkisi fark edilmemiş. Ben Google Trends aracılığı ile baktığımda 2014’te bir zıplama görüyorum. Honda’nın bir modelinin de adı olunca, acaba o model o yılda mı çıkmış diye baktım ama öyle değil sanki. Zaten uzun adıyla da bakınca yine 2014 yılında bir artış görülüyor. Aslında yakın zamanda çok büyük merak uyandırmasının nedeni biraz da ölçülebilmesinin kolaylaşması. Dilerseniz gelin HRV nasıl ölçülüyor biraz ona bakalım. 

İlk ve en etkili yöntem tabii ki yukarıda da değindiğimiz EKG, elektrokardiyogram. Ama takdir edersiniz ki her eve bir EKG cihazı alamayız. Aslında son zamanlarda çok küçük, taşınabilir EKG cihazları da çıktı ama yine de gereksiz karmaşıklıkta ve pahalılıkta aletler. Öte yandan küçüldükçe hassasiyetlerini de kaybediyorlar. Son zamanlarda bazı saatlerin de bunu yapabildiğini görüyoruz. Ama onlar da tam olarak hassas değiller, sadece bazı algoritmalar ve modeller üzerinden giderek sonuçlarını doğruya yakınsıyorlar. Her neyse ikinci bir ölçüm yaklaşımı Photoplethysmography (PPG). PPG, periferik mikro damar sisteminin bir kısmındaki kan hacminin değişikliklerinin sürekli izlenmesi yoluyla kalp döngülerinin zamanlamasının belirlenmesidir. Daha anlaşılır haliyle, ışık ve kamera kullanarak kanın damarlardaki akışının izlenmesi. Bunun da çeşitleri var, kimisi hastanede parmağınıza takılıp sürekli ölçüm yapan hassas tıbbi cihazlar kimisi de cebinizdeki telefonların kameraları. İşte bu ikincisi o kadar erişilebilir hale geldi ve o kadar hassas ölçümler yapabiliyor ki artık HRV hepimizin elinin altında.

Ölçüyoruz da tam olarak nasıl bir sayı elde ediyoruz? Bir değişkenlikten söz ettiğimiz için bunu ifade etmenin bir yolu olmalı. Yukarıdaki örnekte 859, 793 ve 726 ms gibi aralıklar gördük. Bu değişkenliği ifade etmenin birçok yolu var. Bunlardan üçü şunlar: 
– SDNN ya da SDRR, NN (normal-normal arası) aralıklarının standart sapması. Genellikle 24 saatlik bir süre üzerinden hesaplanır. SDNN, kayıt periyodundaki değişkenlikten sorumlu tüm döngüsel bileşenleri yansıtır, dolayısıyla toplam değişkenliği temsil eder. Düzenli günlük aktiviteler sırasında genel kalp sağlığı hakkında fikir edinmek için yararlıdır.
– SDSD (“ardışık farkların standart sapması”), bitişik NN’ler arasındaki ardışık farkların standart sapması.
– rMSSD (“ardışık farkların ortalama karesinin kökü”), bitişik NN’ler arasındaki ardışık farkların karelerinin ortalamasının karekökü.

Buradaki NN aralığı, iki normal atış arasındaki süre. Aslında iki R noktası arasındaki aralık ölçülüyor (RR aralığı), ama bunların içindeki normal olmayan değerleri (aritmik olaylar ya da ölçüm hataları gibi) devre dışı bırakmak için onların olmadığı NN aralıkları daha çok kullanılıyor. Aslında tüm bunların Türkçe özeti şu: Değişkenliği belirtmek için istatistiksel yöntemler kullanılıyor, bunlardan en sık kullanılanı rMMSD, çünkü ilgilendiğimiz fizyolojik süreci matematiksel olarak en iyi yakalayan şey bu değer. Ayrıca 60 saniye kadar kısa ölçümlerde rMSSD’nin güvenilirliği çok yüksek, bu nedenle tüketici ürünleri için en pratik alternatif rMSSD. Bizim için önemli olan takip edebileceğimiz bir değer ve o da genellikle bu değer oluyor. Bazen yine bunun üzerinden hesaplanan farklı sayılar olabilir ama temelde genelde bu yatıyor. Spor yapanlar genellikle rMMSD ölçümünü ve değerini, toparlanma durumunu ve antrenmana hazır olup olmadıklarını değerlendirmek için kullanırlar. SDNN veya SDRR ise, aralıkların zaman içinde nasıl değiştiğini ölçer ve 24 saat üzerinden hesaplandığında daha doğrudur çünkü bu uzun süre, daha yavaş süreçleri ve kardiyovasküler sistemin daha çeşitli çevresel uyaranlara ve iş yüklerine verdiği yanıtı daha iyi temsil eder.

HRV’nin ne olduğu, nasıl ölçüldüğü veya hesaplandığını gördük. Bir sonraki yazıda da bizim bu bilgiyi nasıl kullanabileceğimize odaklanacağım. O yazıda görüşmek dileğiyle.

Büyük fotoğraf Robina Weermeijer – Unsplash