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5.1: Protocolo de Frequência Cardíaca - Biologia

5.1: Protocolo de Frequência Cardíaca - Biologia


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Parte 1:

Introdução

Por que você precisa ter um coração? Por que você precisa que o sangue circule por todas as partes do seu corpo?

Como seu coração bombeia sangue? O que é um 'batimento cardíaco'?

O seu coração bate sempre no mesmo ritmo?

Liste algumas atividades ou estímulos que você acha que podem aumentar a frequência cardíaca de uma pessoa. Uma atividade é algo que uma pessoa faz e um estímulo é uma entrada do ambiente ao redor de uma pessoa.

Por que seria útil que o coração batesse mais rápido durante essas atividades ou em resposta a esses estímulos?

Existem atividades ou estímulos que você acha que podem diminuir a frequência cardíaca de uma pessoa?

Hoje, depois de aprender como medir com precisão a frequência cardíaca, seu grupo criará um experimento para testar como um estímulo ou atividade afeta a frequência cardíaca. Durante o próximo período de laboratório, você realizará seu experimento, analisará seus dados e preparará um pôster descrevendo seu experimento.

Medir a frequência cardíaca com precisão

Cada vez que o coração bate, o sangue é bombeado para as artérias. Esta breve protuberância da artéria é chamada de pulso. Para medir a frequência cardíaca, você contará o número de pulsos na artéria do pulso em um intervalo de 30 segundos.

Para sentir o pulso, encontre a artéria no pulso do seu parceiro. Coloque as pontas dos dois primeiros dedos de uma mão no lado da palma do pulso do seu parceiro, em direção ao lado do polegar do pulso dele. Você pode precisar pressionar com bastante firmeza para sentir a pulsação do sangue que cada batimento cardíaco envia através da artéria. Não use o polegar para sentir o pulso no pulso, porque o polegar tem pulso próprio.

Pratique contar o número de pulsos em 30 segundos. Multiplique esse número por 2 para obter a frequência cardíaca (número de batimentos cardíacos por minuto).

Depois de praticar, é importante verificar a precisão das medições da frequência cardíaca. Trabalhe em um grupo de quatro usando o procedimento a seguir para testar e melhorar a precisão das medições de freqüência cardíaca.

1. Escolha uma pessoa em seu grupo para ser o sujeito, uma pessoa para medir a contagem de pulso no braço esquerdo e uma pessoa para medir a contagem de pulso no braço direito. A quarta pessoa do grupo usará o cronômetro para cronometrar um intervalo de 30 segundos e indicará quando a contagem de batimentos deve começar e terminar.

2. Ambas as pessoas que estão medindo a contagem de pulso devem escreva o número de batidas para o intervalo de 30 segundos antes dizendo o número em voz alta.

Contagem de pulso em 30 segundos ________

Em seguida, compare os resultados encontrados por duas pessoas diferentes que mediram a contagem do pulso. Vocês dois contaram aproximadamente o mesmo número de pulsos no intervalo de 30 segundos? Se você obteve resultados diferentes, consegue descobrir por quê?

(3) Tente melhorar sua técnica e repita a etapa 2 até que ambas as pessoas que estão medindo a contagem de pulsos obtenham o mesmo número de pulsos no intervalo de 30 segundos (ou dentro de 1 ou 2 do mesmo número).

(4) Assim que tiver leituras precisas, use o conjunto final e preciso de medições para calcular a freqüência cardíaca para este sujeito (batimentos por minuto).

Frequência cardíaca = _______ batimentos por minuto

(5) Depois disso, você deve trocar de função. As pessoas que estavam medindo a contagem de pulso agora devem ser o sujeito e o cronômetro, e as pessoas que estavam medindo a contagem de pulso agora devem medir a contagem de pulso. Repita as etapas 2-3 até que as medições da freqüência cardíaca sejam precisas.

Projetando Seu Experimento

Discuta como você poderia testar suas idéias sobre atividades ou estímulos que podem aumentar ou diminuir a frequência cardíaca. Escolha uma hipótese que seu grupo gostaria de testar em sua próxima aula de laboratório. Escreva sua hipótese aqui.

Planeje seu procedimento experimental.

Tente manter tudo constante, exceto o estímulo ou atividade que deseja testar. Isso permitirá que você meça o efeito do estímulo ou atividade que você está testando e minimiza os efeitos de confusão devido a quaisquer outros fatores que podem influenciar a freqüência cardíaca. Por exemplo, a menos que você esteja medindo os efeitos da atividade física, tente evitar qualquer atividade física que possa influenciar seus resultados (por exemplo, mudar de assento ou de postura).

Planeje que cada pessoa do grupo seja um sujeito do experimento, a fim de ver se pessoas diferentes têm a mesma resposta de frequência cardíaca ao seu estímulo ou atividade.

No espaço abaixo, descreva o procedimento para o seu experimento. Seja específico sobre o que você planeja fazer com seus sujeitos (o estímulo) ou o que deseja que eles façam (a atividade). Especifique quando e com que freqüência você medirá a freqüência cardíaca; você precisará medir a freqüência cardíaca em repouso duas ou três vezes antes do estímulo ou atividade e precisará medir a freqüência cardíaca durante e / ou após o estímulo ou atividade.

Lista de etapas numeradas específicas em seu procedimento:

O professor verificará o plano do experimento e fará sugestões que possam melhorar o procedimento experimental. Discuta essas sugestões e, se decidir fazer alguma alteração em seu procedimento experimental, incorpore essas alterações em sua descrição de seu procedimento.

Preparando-se para fazer a experiência

Se você precisar trazer algo para fazer seu experimento da próxima vez, decida quem vai trazer os materiais ou equipamentos necessários.

Faça uma planilha de dados para coletar os dados durante seu experimento na próxima vez. A folha de dados deve incluir locais para registrar:

  • Nomes de cada aluno do grupo
  • Freqüências cardíacas de repouso (contagens de pulso) para cada sujeito antes do estímulo ou atividade e as freqüências cardíacas durante e / ou após o estímulo ou atividade
  • Qualquer coisa que você notar que possa afetar os resultados, por exemplo, outras coisas que podem estar acontecendo na sala durante o seu experimento ou mudanças no humor de cada sujeito durante o experimento.

Se você concluir essas atividades antes do final do período, poderá começar as seções de Hipóteses e Métodos de seu pôster. (Veja abaixo.)

Parte 2:

Fazendo seu experimento de frequência cardíaca

Reveja o seu plano experimental da última vez e realize a experiência para cada sujeito do seu grupo. Registre seus dados nas planilhas que você preparou.

Analisando Seus Resultados

Discuta a melhor maneira de analisar seus dados para testar sua hipótese. Você pode querer usar um dos seguintes métodos de análise.

1. Para cada sujeito, calcule a mudança na freqüência cardíaca (a diferença entre a freqüência cardíaca em repouso e a freqüência cardíaca durante ou após o estímulo ou atividade). Calcule a mudança média na frequência cardíaca para todos os assuntos do experimento. Faça uma tabela para mostrar os valores individuais e a variação média da frequência cardíaca.

2. Para cada sujeito, represente graficamente a frequência cardíaca em repouso e a frequência cardíaca durante e / ou após o estímulo ou atividade. Calcule a freqüência cardíaca média de repouso e a freqüência cardíaca média durante e / ou após o estímulo ou atividade. Represente graficamente essas médias. Certifique-se de rotular ambos os eixos de qualquer gráfico que você fizer.

Cada aluno deve analisar os dados e anexar sua tabela ou gráficos.

Seus resultados apóiam sua hipótese? Que conclusões você pode tirar de seu experimento?

Poster

Cada grupo deve preparar um pôster sobre seu experimento de frequência cardíaca. Este pôster deve explicar sua hipótese, os procedimentos básicos usados, seus principais resultados (resumidos em um gráfico e / ou tabela) e suas conclusões.


Variabilidade do batimento cardíaco (HRV) Biofeedback e desempenho atlético: parte um

Nesta série de postagens, discuto o Biofeedback da Variabilidade da Frequência Cardíaca (VFC) e, em particular:

Embora a parte quatro deste guia se concentre principalmente no desempenho atlético, as partes um, dois e três são genérico e abrange aspectos aplicáveis ​​a qualquer outra população em termos dos benefícios de uma melhor autorregulação emocional

Mas vamos começar com o básico.


Resumo

Este projeto contém eletrocardiograma, condutância da pele e respiração como dados brutos (não filtrados, não processados) registrados a partir de indivíduos com medo de aranhas, usando o dispositivo de medição de biossinal BITalino vestível (PLUX & ndash Wireless Biosignals SA, Lisboa, Portugal) com a taxa de amostragem definida para 100 Hz por canal com resolução de 10 bits.

Todos os sujeitos foram apresentados ao procedimento de exposição e à justificativa que se baseia principalmente nos princípios do tratamento de exposição de uma sessão. O foco principal deste estudo foi investigar se o uso de uma intervenção de biofeedback HRV poderia ser um complemento terapêutico promissor para a terapia de exposição para fobias específicas. Os biossinais foram coletados na Saarland University (Alemanha) de julho de 2017 a julho de 2018, e há 57 disciplinas no total.

O conjunto de dados pode apoiar estudos sobre saúde mental e psicofisiologia relacionados a outros transtornos de ansiedade, como medo de voar, fobia social e transtorno de estresse pós-traumático.


2. Métodos

2.1. Dispositivos

Após uma abrangente literatura e pesquisa online, foram identificados 45 fabricantes de dispositivos usados ​​no pulso. Os critérios de inclusão incluíram: relógio de pulso ou medição contínua da faixa de HR declarada vida útil da bateria & # x0003e24 h disponível comercialmente diretamente ao consumidor no momento do estudo, um dispositivo por fabricante. Oito dispositivos atenderam aos critérios Apple Watch Basis Peak ePulse2 Fitbit Surge Microsoft Band MIO Alpha 2 PulseOn e Samsung Gear S2. Vários dispositivos ePulse2 tiveram problemas técnicos durante o pré-teste e, portanto, foram excluídos. Todos os dispositivos foram comprados comercialmente e manuseados de acordo com as instruções do fabricante e # x02019s. Os dados foram extraídos de acordo com os procedimentos padrão descritos abaixo.

Os dispositivos foram testados em duas fases. A primeira fase incluiu o Apple Watch, Basis Peak, Fitbit Surge e Microsoft Band. A segunda fase incluiu o MIO Alpha 2, PulseOn e Samsung Gear S2.

Voluntários adultos saudáveis ​​(idade & # x0226518) foram recrutados para o estudo por meio de anúncios na Universidade de Stanford e em clubes esportivos amadores locais. Destes voluntários interessados, os participantes do estudo foram selecionados para maximizar a diversidade demográfica medida por idade, altura, peso, índice de massa corporal (IMC), circunferência do punho e nível de condicionamento físico. No total, 60 participantes (29 homens e 31 mulheres) realizaram 80 testes (40 com cada lote de dispositivos, 20 homens e 20 mulheres). As características dos participantes são apresentadas na Tabela 1.

Tabela 1

Características do participante. Os valores são médias (min & # x02013max), desvio padrão (sd). Avaliação do tom de pele pela escala de Fitzpatrick. VO2o máximo (consumo máximo de oxigênio) foi medido no teste incremental até a exaustão ou estimado a partir do ciclismo submáximo usando o nomograma de fita & # x000c5.

Homens (n = 29)Mulheres (n = 31)
Anos de idade)40 (21 e # x0201364, sd = 11,48)37 (23 e # x0201357, sd = 9,77)
Massa corporal (kg)80,1 (53,9 & # x02013130,6, sd = 13,25)61,7 (47,8 & # x0201389,2, sd = 12,91)
Altura (cm)179,0 (159,1 & # x02013190,0, sd = 7,81)165,9 (154,4 & # x02013184,2, sd = 7,90)
Índice de massa corporal (kg / m 2)24,9 (20,7 & # x0201339,3, sd = 3,46)22,4 (17,2 & # x0201328,8, sd = 3,31)
Tom de pele (escala 1 e # x020136)3,7 (1 & # x020135, sd = 1,39)3,7 (1 & # x020136, sd = 1,25)
Circunferência do pulso (cm)17,3 (16,0 & # x0201321,0, sd = 1,11)15,4 (13,5 & # x0201317,5, sd = 1,30)
VO2máx (ml / kg / min)52,8 (38,2 & # x0201366,6, sd = 8,48)45,3 (31,7 & # x0201356,5, sd = 7,62)

O tom da pele no pulso foi avaliado independentemente por dois investigadores usando a escala cromática de Von Luschan (1 e # x0201336), e a avaliação média foi então transformada na escala de tom de pele de Fitzpatrick (1 e # x020136) [11]. Consumo máximo de oxigênio (VO2max) foi medido com o Quark CPET (COSMED, Roma, Itália) por testes incrementais em execução (n = 32) ou pedalando (n = 6) à exaustão voluntária, ou estimada a partir dos estágios submáximos de ciclismo (n = 22) usando o nomograma de cadeia & # x000c5 [12]. No teste de corrida, o sujeito começou o teste correndo a 5,0 mph, inclinação de 1%. A cada minuto, a velocidade era aumentada em 0,5 mph e o sujeito era solicitado a avaliar seu nível de esforço usando a escala de Borg Rating of Perceived Exertion (RPE) [13]. Para completar o teste em um período de 10 minutos, a inclinação foi aumentada em 0,5% a cada minuto começando no minuto 7 até que o sujeito atingisse a exaustão voluntária. Para os indivíduos que realizaram o teste de ciclismo, a resistência inicial foi fixada em 125 W e aumentada em 25 W a cada minuto até a exaustão voluntária. Assim como no teste de corrida, os sujeitos avaliaram sua percepção de esforço na escala de PSE de Borg ao final de cada minuto.

O estudo foi conduzido de acordo com os princípios descritos na Declaração de Helsinque e aprovado pelo Comitê de Revisão Institucional da Universidade de Stanford (protocolo ID 34651, Euan Ashley). Todos os participantes forneceram consentimento informado antes do início do estudo.

2.2. Protocolo

Os participantes realizaram o protocolo de exercícios padronizado mostrado na Figura 1 em um ambiente de laboratório controlado. Os participantes usavam até quatro dispositivos simultaneamente e foram submetidos a monitoramento eletrocardiográfico (ECG) contínuo de 12 derivações e calorimetria indireta de grau clínico contínuo (análise de gás expirado) usando equipamento aprovado pela FDA (Quark CPET, COSMED, Roma, Itália). Após a adaptação de todos os equipamentos, o protocolo foi iniciado com o participante sentado por 5 min. Isso levou a uma transição para uma esteira e caminhada (3,0 mph com 0,5% de inclinação) por 10:00 min, seguido por uma caminhada mais rápida (6,4 mph com 0,5% de inclinação) até 15:00 min, corrida lenta (velocidade média 5,7 mph a 0,5 % de inclinação, faixa de 4,5 e # x020136,5 mph) até 20:00 min e corrida mais rápida (velocidade média de 6,9 ​​mph a 0,5% de inclinação, faixa de 4,8 e # x020139,0 mph) até 25:00. Depois disso, houve 1 minuto de recuperação na posição sentada e 2 minutos de descanso e transição para um cicloergômetro, onde 5 minutos de ciclismo de baixa intensidade (taxa de trabalho média de 88 W, intervalo 50 & # x02013100 W) até 33:00 min foi seguido por mais ciclismo intenso (taxa de trabalho média de 160 W, intervalo 80 & # x02013225 W) até 38:00 min, e 1 min de recuperação sentado concluiu o protocolo. Ambas as etapas de corrida e ciclismo foram individualizadas para os participantes & # x02019 níveis de aptidão individuais, a fim de maximizar a faixa de FC e EE. O último minuto de cada etapa foi utilizado para a análise.

Protocolo de estudo. (UMA) Vista esquemática do protocolo. Os participantes passam por duas intensidades de três modalidades de exercício, conforme mostrado. Andar é em uma esteira. O ciclismo é em uma bicicleta ergométrica. As atividades são intercaladas com breves (1 min) períodos de descanso & # x0201cR & # x0201d, e as transições entre as atividades são indicadas por & # x0201cT & # x0201d (B) Dados de um participante usando quatro dispositivos. Os dados para a análise de erros são derivados do último minuto de cada etapa. No geral, o erro está dentro de uma faixa aceitável, com exceção da fase de caminhada para um dispositivo (linha verde).

2.3. Coleta de dados do dispositivo

Os dados foram coletados de acordo com as instruções do fabricante & # x02019 ou usando uma Interface de Programação de Aplicativo (API).

2.3.1. Apple Watch

Todos os dados do Apple Watch foram enviados para o aplicativo Apple Health no iPhone e exportados do Apple Health em formato XML para análise. O aplicativo Apple Health forneceu dados de frequência cardíaca, gasto de energia e contagem de passos amostrados com granularidade de um minuto. Para atividades intensas (corrida e teste máximo), a frequência de amostragem foi superior a uma vez por minuto. Nos casos em que mais de uma medição foi coletada a cada minuto, foi utilizada a medição média por minuto, uma vez que a média por minuto é a granularidade para vários dos outros dispositivos.

2.3.2. Pico de base (versão 1)

Os dados de granularidade por minuto foram baixados diretamente do aplicativo Basis.

2.3.3. Fitbit Surge

A API Fitbit Developer foi usada para criar um aplicativo para baixar dados em granularidade de nível de minuto do dispositivo Fitbit Surge [14] (chave do projeto: M2ipOlQ6KOH6nAO4UMjKYmU0AEaSipy0i).

2.3.4. Microsoft Band (versão 1)

A ferramenta de software mitmproxy [15] foi utilizada para extrair dados do Microsoft Band, seguindo a técnica descrita por J. Huang [16]. Os pacotes de dados transmitidos pelo aplicativo de telefone da Microsoft foram redirecionados para um servidor externo para agregação e análise. A granularidade da amostragem variou por atividade e assunto. Nos casos em que várias amostras de dados foram coletadas a cada minuto, a última amostra de dados para o minuto foi utilizada na análise.

2.3.5. Mio Alpha 2

Os dados brutos do dispositivo Mio não estão acessíveis. No entanto, as imagens estáticas da frequência cardíaca durante a atividade são armazenadas no aplicativo do telefone Mio. A ferramenta WebPlotDigitizer foi utilizada para rastrear as imagens de frequência cardíaca e discretizar os dados em nível de minuto.

2.3.6. PulseOn

O aplicativo PulseOn Android transmite dados brutos para um banco de dados SQLite3 no dispositivo Android. O banco de dados SQLite3 armazena dados amostrados em granularidade de três segundos. Amostras de três segundos para o último minuto de cada estado de atividade foram calculadas para gerar os valores de frequência cardíaca e gasto de energia para o estado de atividade.

2.3.7. Samsung Gear S2

Os dados brutos do Samsung Gear não podem ser acessados ​​pelos usuários. No entanto, a frequência cardíaca e a contagem de passos ao longo do tempo são exibidas como imagens estáticas no Samsung Gear App. A ferramenta WebPlotDigitizer [17] foi utilizada para rastrear as imagens estáticas e discretizá-las ao nível dos minutos.

2.4. Análise Estatística

A análise estatística foi realizada separadamente para FC e EE. Os dados de análise de gás da calorimetria indireta (VO2 e VCO2) serviu como medida padrão ouro para cálculos de EE (kcal / min). Os dados do ECG foram usados ​​como padrão ouro para a FC (batimentos por minuto bpm). O erro percentual em relação ao padrão ouro foi calculado para HR e EE usando a seguinte fórmula:

ANOVA de duas vias com diferença significativa honesta post-hoc de Tukey (HSD) foi realizada para verificar a diferença entre os grupos para covariáveis ​​demográficas categóricas: sexo (masculino / feminino), escolha do braço (direito / esquerdo), posição do dispositivo ao longo do pulso ( anterior / posterior) e medidas de erro do dispositivo na frequência cardíaca (Tabela S2) e gasto de energia (Tabela S3). Para as variáveis ​​demográficas contínuas (idade, IMC, tom de pele de Fitzpatrick, tom de pele de Von Luschan, VO2máx e circunferência do punho), foi realizado um teste de correlação de Pearson entre a variável demográfica e o erro do aparelho (Tabelas S4 e S5). Isso foi feito com o pacote R & # x0201cstats & # x0201d (versão 3.2.2), usando a função & # x0201ccor.test & # x0201d [18]. Um teste separado foi realizado para cada dispositivo, e p-valores foram ajustados com a correção de Bonferroni para testes múltiplos.

A análise de componentes principais foi realizada para identificar outliers e agrupar dispositivos por perfis de erro. Quaisquer indivíduos com dados ausentes foram excluídos da análise de componentes principais (PCA). Uma decomposição de valor singular (SVD) foi calculada sobre as taxas de erro de atividade. As variáveis ​​não foram centralizadas, de modo a encontrar componentes de desvio em torno de zero, e os carregamentos para cada componente principal foram calculados.

Várias abordagens de regressão foram aplicadas para descobrir associações no conjunto de dados. A função & # x0201clm & # x0201d do pacote & # x0201cstatistics & # x0201d em R foi usada para ajustar um modelo de regressão linear [18]. O primeiro componente principal da análise de PCA foi a variável de resposta. As variáveis ​​preditoras incluíram dispositivo, sexo, idade, IMC, tom de pele de Von Luschen e VO2máx. As variáveis ​​correlacionadas (altura e peso correlacionados com o IMC) e a medida do tom de pele de Fitzpatrick (correlacionada com a medida do tom de pele de Von Luschen) foram excluídas da análise.

Em uma abordagem paralela, uma equação de estimativa geral [19] foi usada para realizar uma análise de regressão com o erro do dispositivo como uma variável de resposta e nome do dispositivo, tipo de atividade, intensidade da atividade, sexo, idade, altura, peso, IMC, tom de pele, punho circunferência e VO2max como variáveis ​​preditoras. Os termos de interação entre as variáveis ​​preditoras de sexo e idade, atividade e dispositivo, e intensidade e dispositivo foram incluídos na análise. A estrutura de correlação intercambiável foi aplicada para permitir a inclusão de variáveis ​​preditoras potencialmente correlacionadas. A regressão foi realizada com o pacote & # x0201cgee & # x0201d em R. Os contrastes do dispositivo foram calculados em relação ao Apple Watch e os contrastes de atividade foram calculados em relação à atividade sentada. A função & # x0201cpdredge & # x0201d do pacote & # x0201cMuMIn & # x0201d (versão 1.15.6) em R [20] foi usada para selecionar o subconjunto ideal de variáveis ​​preditoras para regressar na resposta de erro.

Em uma terceira técnica de regressão, a raiz quadrada média do erro (de zero) foi calculada para cada indivíduo em cada dispositivo. A regressão foi então realizada com o tipo de dispositivo como a variável preditora e a raiz dos valores do erro quadrático médio entre os indivíduos como a variável de resposta. O Apple Watch serviu como o valor do fator de base. Os efeitos para outros dispositivos serviram como contrastes com a Apple. A função & # x0201cglm & # x0201d do pacote de estatísticas R foi usada para ajustar uma distribuição gama.

Finalmente, uma análise Bland & # x02013Altman foi realizada usando o pacote & # x0201cBlandAltmanLeh & # x0201d R [21]. O erro de medição em relação ao padrão ouro foi calculado em todos os dispositivos para um sujeito. Essas médias foram plotadas em relação à diferença na medição para o determinado assunto / atividade entre os dispositivos (Figura S2).

2,5. Erro

Determinamos uma taxa de erro de 5% em um p-valor de 0,05 para estar dentro dos limites aceitáveis, uma vez que se aproxima de um padrão amplamente aceito para significância estatística, e há precedente dentro da pesquisa em ciências da saúde para este nível de precisão na contagem de passos do pedômetro [22]. Para obter uma noção do desempenho geral de cada dispositivo para cada parâmetro, um modelo de regressão linear de efeitos mistos foi utilizado, permitindo medidas repetidas nos indivíduos. Isso foi estimado usando a abordagem de equação de estimativa geral (GEE) [19]. A abordagem GEE foi selecionada devido à capacidade desse método de levar em conta correlações desconhecidas entre os resultados do modelo. Por exemplo, não se sabia a priori se havia uma correlação entre o erro do dispositivo e qualquer um dos parâmetros de metadados do assunto, como IMC, sexo ou tom de pele. O GEE permite o ajuste de um modelo linear a dados correlacionados. Primeiro, o tipo de dispositivo, tipo de atividade, intensidade de atividade e fatores de confusão de metadados foram usados ​​como entradas para uma equação de estimativa geral, com a magnitude do erro como a variável de saída. Em segundo lugar, uma decomposição de valor singular do conjunto de dados foi realizada, tratando o tipo / intensidade da atividade como os recursos. As variáveis ​​de entrada não foram centralizadas, de modo a encontrar componentes de desvio em torno de zero. A contribuição de cada recurso para os primeiros quatro componentes principais foi calculada para determinar o grau em que explicou a variação nas medidas do dispositivo.


Prática Avançada de Enfermagem em Cuidados Críticos Cardíacos Pediátricos

Kristen M. Brown DNP, CRNP, CPNP-AC,. Judith Ascenzi DNP, APRN-CNS, RN, CCRN, em Doenças Cardíacas Críticas em Bebês e Crianças (Terceira Edição), 2019

Monitoramento

Monitorar de perto a frequência e o ritmo cardíaco, a pressão arterial, as pressões intracardíacas ou a pressão venosa central, a saturação de oxigênio, a oximetria venosa, a espectroscopia de infravermelho próximo (NIRS) e o dióxido de carbono expirado (ETCO 2) tendências é uma responsabilidade fundamental da enfermagem. O eletrocardiograma (ECG) de doze derivações é obtido rotineiramente após a admissão no centro cirúrgico e obtido conforme necessário posteriormente. 5 Os ECGs de fio atrial podem ajudar a detectar uma arritmia atrial quando o ECG do eletrodo de superfície é difícil de interpretar. A taquicardia pode ser observada no quadro de hipovolemia, febre ou dor ou pode ser uma nova arritmia. O monitoramento simultâneo das pressões intracardíacas pode ajudar a delinear o problema. Por exemplo, a taquicardia associada a pressões atriais elevadas pode ser o início de uma nova taquiarritmia ou piora da função ventricular; no entanto, a taquicardia associada à baixa pressão intracardíaca é provavelmente o resultado de hipovolemia. A bradicardia pode ser observada com disfunção do nó sinusal, bloqueio atrioventricular (AV) ou hipotermia ou pode ser o efeito colateral de analgesia ou medicamentos de sedação. A disponibilidade de marcapasso externo é essencial para o manejo de arritmias no período pós-operatório.

As linhas arteriais são usadas para monitoramento direto e contínuo da pressão sanguínea e fácil coleta de gases sanguíneos. Os locais comuns para linhas arteriais em crianças incluem as artérias radial, femoral e umbilical. As medições da pressão arterial são correlacionadas com a monitoração não invasiva da pressão arterial sempre que houver dúvida quanto à precisão da linha arterial. Uma forma de onda insatisfatória no monitor ou a incapacidade de retirar sangue do cateter pode gerar leituras falsas. A enfermeira da UTI soluciona os problemas de monitoramento para determinar os dados precisos do paciente. As linhas arteriais que não funcionam são substituídas ou removidas. Dependendo dos protocolos da UTI, os cateteres da artéria umbilical são removidos em 7 a 10 dias para evitar infecção e / ou trombose. A monitoração da pressão não invasiva pode ser adequada uma vez que a estabilidade hemodinâmica seja alcançada e menos suporte vasoativo seja necessário. 12

O monitoramento da pressão venosa central e intracardíaca fornece informações valiosas sobre o volume intravascular e complacência ventricular direita e início de nova arritmia. 12 Essas linhas também são úteis para coleta de sangue e administração de medicamentos. Os locais de canulação comuns para monitoramento da pressão venosa central incluem veias jugulares internas e externas, veias femorais e veias umbilicais. As linhas venosas centrais costumam ter vários lúmens que permitem a administração de vários medicamentos e fluidos enquanto monitora as pressões venosas. As linhas de monitoramento intracardíaco são colocadas percutaneamente ou transtoracicamente. Cateteres atriais esquerdos são geralmente colocados na junção do átrio esquerdo e veia pulmonar superior, e cateteres pulmonares são colocados na artéria pulmonar principal. 13 O cirurgião coloca linhas transtorácicas na sala de cirurgia com base na fisiologia da criança e no curso pós-operatório previsto. As linhas do lado direito podem ser usadas para infusões na ausência de outras linhas centrais e de qualquer shunt direito-esquerdo residual. As linhas transtorácicas do lado esquerdo não são usadas rotineiramente para infundir fluidos ou medicamentos devido ao risco aumentado de introdução de ar ou êmbolos de partículas na circulação arterial. Os tubos torácicos geralmente permanecem no lugar até que as linhas transtorácicas sejam removidas, devido ao potencial sangramento após a remoção do cateter.

A montagem cuidadosa dos transdutores, tubulação e torneiras é essencial para evitar contaminação e escorva incompleta da tubulação, resultando em ar aprisionado. O ar dentro do sistema fechado alterará a precisão do sistema de monitoramento e pode resultar em um evento embólico. Garantir que informações precisas sejam obtidas dos transdutores depende da precisão do nivelamento e calibração do sistema. A enfermeira da UTI rotineiramente calibra e nivela os transdutores na mudança de turno e após uma mudança na posição do paciente.

O monitoramento da saturação de oxigênio é um pouco mais complicado em pacientes com DCC complexa do que em pacientes com anatomia cardíaca normal. As metas de saturação de oxigênio dependem do grau de shunt intracardíaco. Um conhecimento sólido da anatomia e fisiologia de cada paciente é essencial para atingir as metas de saturação adequadas. Por exemplo, os pacientes após um reparo de tetralogia de Fallot (TOF) com uma comunicação de nível atrial residual e disfunção ventricular direita podem ter uma faixa de saturação de oxigênio aceitável de 80% a 100% no período pós-operatório imediato, no entanto, um paciente TOF com um septo atrial intacto deve ter meta de saturação de oxigênio de 96% a 100%. A hipóxia na ausência de doença cardíaca cianótica precisa ser tratada e corrigida com urgência.

ETCO2 o monitoramento pode confirmar que o tubo endotraqueal está na via aérea; entretanto, não confirma o posicionamento adequado do tubo endotraqueal. 5 Supondo a presença de pulso no paciente, uma queda abrupta de ETCO2 deve desencadear uma avaliação imediata da colocação do tubo endotraqueal, incluindo avaliação da elevação do tórax, sons respiratórios e permeabilidade e colocação do tubo. 12 Uma vez ETCO2 está correlacionado com os níveis de dióxido de carbono arterial, o ETCO2 podem ter tendências e poupar amostras desnecessárias de gasometria arterial. Além disso, se a permeabilidade das vias aéreas for confirmada, ETCO contínuo2 a medição é usada como um indicador de DC, e uma mudança aguda pode levar a enfermeira à deterioração do paciente, incluindo piora da perfusão e diminuição do pulso. Além disso, ETCO2 é usado para avaliar a adequação das compressões torácicas durante a ressuscitação.

O monitoramento NIRS é um método não invasivo de avaliação da oxigenação tecidual regional. Os sensores NIRS são geralmente colocados sobre o abdômen ou região do flanco e na testa. Os valores de tendência de NIRS podem detectar flutuações na perfusão. 12 Usado em conjunto com outros dispositivos de monitoramento, o NIRS pode ser um sinal de alerta precoce de baixo CO (LCO).

O reconhecimento precoce de um exame cardíaco em deterioração, sinais vitais ou resultados laboratoriais, antecipação de tratamentos apropriados e comunicação para a equipe do provedor acelera intervenções urgentes. Extrair os dados pertinentes da vasta quantidade de informações que uma enfermeira recebe é uma habilidade de pensamento crítico de alto nível que distingue os enfermeiros de cuidados intensivos cardíacos pediátricos.

Doença cardíaca residual inesperada tornou-se rara na era da ecocardiografia transesofágica (ETE) intraoperatória. 14 O ETE intraoperatório após o reparo cirúrgico fornece ao cirurgião informações sobre a função cardíaca e a anatomia antes da separação da CEC. Se houver lesões residuais significativas (shunts intracardíacos, obstrução ao fluxo, regurgitação valvar), o cirurgião pode corrigir o problema remanescente antes de deixar o centro cirúrgico.

O volume intravascular inadequado medido pela pressão atrial direita, pressão atrial esquerda e pressão arterial pode resultar de hemorragia, administração inadequada de fluidos, vazamento de fluido para o terceiro espaço e diurese excessiva. O sangramento pós-operatório pode ocorrer nos locais de canulação, linhas de sutura ou coagulopatia pós-ponte. O longo tempo de CEC pode levar à disfunção plaquetária e vazamento capilar difuso. Hemácias compactadas, plaquetas e plasma fresco congelado devem estar prontamente disponíveis para reposição devido a valores laboratoriais de coagulação grosseiramente anormais ou sangramento prolongado e excessivo.

Apesar das melhorias contínuas nas técnicas de perfusão, o uso de CEC continua associado à morbidade pós-operatória. A CEC afeta o volume intravascular e a contratilidade cardíaca. Foi demonstrado que o uso de um circuito externo para circulação e oxigenação resulta na estimulação de uma resposta inflamatória e subsequente vazamento capilar. Essa síndrome de resposta inflamatória resulta em lesão de vários sistemas do corpo, incluindo os pulmões, a vasculatura sistêmica e o miocárdio. Os efeitos sistêmicos da síndrome inflamatória da CEC podem resultar em aumento substancial da permeabilidade intravascular com fluido movendo-se para os tecidos, resultando em diminuição do volume intravascular. O monitoramento cuidadoso dos sinais vitais, da perfusão e da produção de urina da criança é essencial para garantir que o deslocamento do fluido para o terceiro espaço não resulte em hipotensão e má perfusão do órgão-alvo.

A hipoxemia e a acidose são identificadas pela gasometria de rotina no sangue arterial. O conhecimento do procedimento cirúrgico realizado é essencial para determinar a saturação de oxigênio esperada para um paciente. Patients with uncorrected single-ventricle physiology (e.g., those with shunts or Glenn anastomoses) will be hypoxemic because they have mixing lesions, and oxygen saturations in the 80% range may be normal and expected, whereas patients with corrected circulation and normal lungs should be expected to have saturations above 90%. Inadequate CO will result in poor oxygen delivery to tissues and metabolic acidosis. Serial lactic acid measurement provides information regarding the adequacy of perfusion. 15 Persistently elevated lactic acid levels are a marker for poor outcome after cardiac surgery. Mixed venous saturation (SvO2) monitoring also provides information regarding oxygen delivery and utilization. Low mixed venous saturation levels may indicate a residual right-to-left cardiac shunt or decreased CO. Continuous noninvasive monitoring provides trends in the patient's perfusion. Commonly patients have continuous pulse oximetry and NIRS monitoring in the early postoperative period. Analyzing laboratory data and monitoring trends must be done in conjunction with physical examinations.


Because the treadmill uses a relatively simple formula to calculate METs, it is not the actual milliliters of oxygen being burned by an athlete. To get a truly accurate measurement, you need to use an oxygen mask with sensors, monitors and a team of scientists. This is probably not offered at your gym or something you would want to undergo for each treadmill session. Consequently, for the non-elite athlete, METs information provided by your treadmill is a good estimate of your exertion during that exercise session.

While puffing along watching the latest newscast, the treadmill reads nine METs. Congratulations, you are working nine times harder than you are at rest. With a consistent cardiovascular exercise routine, your fitness level will increase. You'll notice that while you were winded at nine METs, in a number of weeks you'll find that the same nine METs is not quite so hard. As your fitness level increases so will the METs on the treadmill readout.


Assista o vídeo: Controle Frequência Cardíaca. Sua Saúde na Rede (Fevereiro 2023).