Cílem diplomové práce bylo posoudit rozdílný vliv spontánního a řízeného dýchání při izometrické kontrakci horní končetiny na reaktivitu autonomního nervového systému hodnocenou vybranými ukazateli spektrální analýzy variability srdeční frekvence. V teoretické práci jsou shrnuty poznatky o autonomním nervovém systému, spektrální analýze variability srdeční frekvence, ručním dynamometru a o základní rozdílech mezi spontánním a řízeném dýchání. Součástí praktické části bylo měření jedné skupiny probandů, a to jak při spontánním dýchání, tak i při řízeném dýchání při frekvenci 12 dechů za minutu. Při obou měřeních probandi prováděli izometrickou kontrakci horní končetiny pomocí stisku ručního dynamometru v intenzitě 20 % maximální volní kontrakce. Probandů bylo 15, pouze muži, průměrný věk činil 23 let. Dle získaných výsledků bylo zjištěno, že izometrická aktivita ve formě handgripu ve spojení se spontánním dýcháním nezpůsobovala takové změny ve sledovaných parametrech spektrální analýzy variability srdeční frekvence jako při řízeném dýchání. Dle získaných výsledků vyplývá, že při spontánním dýchání při porovnání sedu 3 a sedu 1 došlo ke statisticky významnému zvýšení parametru TOTAL POWER a z časových ukazatelů parametr R-R intervaly. Při porovnání stejných pozic při řízeném dýchání nedošlo mezi výše uvedenými parametry k žádným signifikantním změnám. Izometrická aktivita při spontánním dýchání tedy zvyšuje celkovou variabilitu srdeční frekvence. I přes úsilí vykonat izometrickou aktivitu handgripem se však pomocí řízené dechové frekvence 12 dechů za minutu dokáže podpořit parasympatikus, a probandi tak mohou tuto aktivitu vnímat jako subjektivně příjemnější.
Anotace v angličtině
The aim of this thesis was to evaluate different effect of spontaneous and controlled breathing during isometric contraction of the upper limb on the reactivity of the autonomic nervous system rated by selected indicators of spectral analysis of heart rate variability. Theoretical part summarizes information about the autonomic nervous system, spectral analysis of heart rate variability, basic facts about handgrip dynamometer and major differences between spontaneous and controlled breathing. In the practical section, there were two measurements of one group of individuals: one of the measurements was during spontaneous breathing and the second one during conrolled breathing of 12 breaths per minute. During both measurements, participants did isometric contraction of the upper limb by pressing a handgrip dynamometer at an intensity of 20 % of maximal voluntary contraction. There were 15 male individuals whose average age was 23 years. According to the findings, the isometric activity in the form of handgrip during spontaneous breathing did not cause such changes in established indicators of spectral analysis of heart rate variability, as during controlled breathing. The results show that during spontaneous breathing, in comparison of position sit 3 and sit 1, it came to the statistically significant increase in the indicators TOTAL POWER and R-R intervals. When comparing the same position during controlled breathing, we can see that it did not occur any significant changes among the above-mentioned indicators. The isometric activity during spontaneous breathing causes an increase in total heart rate variability. Despite the effort of isometric activity with the help of handgrip, the parasympathetic nervous system can be supported through controlled breathing, 12 breaths per minute, and so participants can perceive this activity subjectively more pleasant.
Cílem diplomové práce bylo posoudit rozdílný vliv spontánního a řízeného dýchání při izometrické kontrakci horní končetiny na reaktivitu autonomního nervového systému hodnocenou vybranými ukazateli spektrální analýzy variability srdeční frekvence. V teoretické práci jsou shrnuty poznatky o autonomním nervovém systému, spektrální analýze variability srdeční frekvence, ručním dynamometru a o základní rozdílech mezi spontánním a řízeném dýchání. Součástí praktické části bylo měření jedné skupiny probandů, a to jak při spontánním dýchání, tak i při řízeném dýchání při frekvenci 12 dechů za minutu. Při obou měřeních probandi prováděli izometrickou kontrakci horní končetiny pomocí stisku ručního dynamometru v intenzitě 20 % maximální volní kontrakce. Probandů bylo 15, pouze muži, průměrný věk činil 23 let. Dle získaných výsledků bylo zjištěno, že izometrická aktivita ve formě handgripu ve spojení se spontánním dýcháním nezpůsobovala takové změny ve sledovaných parametrech spektrální analýzy variability srdeční frekvence jako při řízeném dýchání. Dle získaných výsledků vyplývá, že při spontánním dýchání při porovnání sedu 3 a sedu 1 došlo ke statisticky významnému zvýšení parametru TOTAL POWER a z časových ukazatelů parametr R-R intervaly. Při porovnání stejných pozic při řízeném dýchání nedošlo mezi výše uvedenými parametry k žádným signifikantním změnám. Izometrická aktivita při spontánním dýchání tedy zvyšuje celkovou variabilitu srdeční frekvence. I přes úsilí vykonat izometrickou aktivitu handgripem se však pomocí řízené dechové frekvence 12 dechů za minutu dokáže podpořit parasympatikus, a probandi tak mohou tuto aktivitu vnímat jako subjektivně příjemnější.
Anotace v angličtině
The aim of this thesis was to evaluate different effect of spontaneous and controlled breathing during isometric contraction of the upper limb on the reactivity of the autonomic nervous system rated by selected indicators of spectral analysis of heart rate variability. Theoretical part summarizes information about the autonomic nervous system, spectral analysis of heart rate variability, basic facts about handgrip dynamometer and major differences between spontaneous and controlled breathing. In the practical section, there were two measurements of one group of individuals: one of the measurements was during spontaneous breathing and the second one during conrolled breathing of 12 breaths per minute. During both measurements, participants did isometric contraction of the upper limb by pressing a handgrip dynamometer at an intensity of 20 % of maximal voluntary contraction. There were 15 male individuals whose average age was 23 years. According to the findings, the isometric activity in the form of handgrip during spontaneous breathing did not cause such changes in established indicators of spectral analysis of heart rate variability, as during controlled breathing. The results show that during spontaneous breathing, in comparison of position sit 3 and sit 1, it came to the statistically significant increase in the indicators TOTAL POWER and R-R intervals. When comparing the same position during controlled breathing, we can see that it did not occur any significant changes among the above-mentioned indicators. The isometric activity during spontaneous breathing causes an increase in total heart rate variability. Despite the effort of isometric activity with the help of handgrip, the parasympathetic nervous system can be supported through controlled breathing, 12 breaths per minute, and so participants can perceive this activity subjectively more pleasant.
Harmonogram:
1. Seznámení se s problematikou srpen 2018.
2. Shromáždění literatury a nejnovějších poznatků k danému tématu září, říjen 2018.
3. Měření a sběr dat říjen, listopad 2018.
4. Analýza dat, statistické zpracování, vypracování praktické části práce prosinec, leden, únor 2018/2019.
5. Finální úpravy práce březen 2019.
6. Odevzdání diplomové práce duben 2019.
Cíl práce:
Posoudit vliv izometrické kontrakce na reaktivitu autonomního nervového systému hodnocenou vybranými ukazateli spektrální analýzy variability srdeční frekvence.
Metodika:
Pro hodnocení stavu autonomního nervového systému bude použita metoda spektrální analýzy variability srdeční frekvence. Variabilita srdeční frekvence bude zaznamenána před, během a po handgrip testu přístrojem VarCor PF7. Izometrická kontrakce dominantní horní končetiny bude probíhat v podobě kontinuálního stisku ručního dynamometru v intenzitě 15 - 20 % maximální síly stisku po dobu 5 minut. Výzkumu se zúčastní 15 probandů, kteří budou měřeni dohromady dvakrát. První měření bude probíhat při spontánním dýchání a druhé při řízeném dýchání metronomem. Výzkum bude probíhat v prostorách laboratoře Fakulty tělesné kultury Univerzity Palackého v Olomouci.
Zásady pro vypracování
Harmonogram:
1. Seznámení se s problematikou srpen 2018.
2. Shromáždění literatury a nejnovějších poznatků k danému tématu září, říjen 2018.
3. Měření a sběr dat říjen, listopad 2018.
4. Analýza dat, statistické zpracování, vypracování praktické části práce prosinec, leden, únor 2018/2019.
5. Finální úpravy práce březen 2019.
6. Odevzdání diplomové práce duben 2019.
Cíl práce:
Posoudit vliv izometrické kontrakce na reaktivitu autonomního nervového systému hodnocenou vybranými ukazateli spektrální analýzy variability srdeční frekvence.
Metodika:
Pro hodnocení stavu autonomního nervového systému bude použita metoda spektrální analýzy variability srdeční frekvence. Variabilita srdeční frekvence bude zaznamenána před, během a po handgrip testu přístrojem VarCor PF7. Izometrická kontrakce dominantní horní končetiny bude probíhat v podobě kontinuálního stisku ručního dynamometru v intenzitě 15 - 20 % maximální síly stisku po dobu 5 minut. Výzkumu se zúčastní 15 probandů, kteří budou měřeni dohromady dvakrát. První měření bude probíhat při spontánním dýchání a druhé při řízeném dýchání metronomem. Výzkum bude probíhat v prostorách laboratoře Fakulty tělesné kultury Univerzity Palackého v Olomouci.
Seznam doporučené literatury
DeBeck, L., Peterson, S. R., Jones, K. E., & Stickland, M. K. (2010). Heart rate variability and muscle sympathetic nerve activity response to acute stress: the effect of breathing. American Journal of Physiology, 299(1), 1-27. Retrieved 24. 9. 2018 from NATIONAL LIBRARY OF MEDICINE database on the World Wide WEB: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc
Nicolini, P., Ciulla, M. M., Malfatto, G., Abbate, C., Mari, D., Rossi, P. D., Pettenuzzo, E., Magrini, F., Consonni, D., & Lombardi, F. (2014). Autonomic Dysfunction in Mild Cognitive Impairment: Evidence from Power Spectral Analysis of Heart Rate Variability in a Cross-Sectional Case-Control Study. PLOS One, 9(5), 1-15. Retrieved 4. 9. 2018 from NATIONAL LIBRARY OF MEDICINE database on the World Wide WEB: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc
Notay, K., Lee, J. B., Incognito, A. V., Seed, J. D., Arthurs, A. A., & Millar, P. J. (2017). Muscle strength influences pressor responses to static handgrip in men and women. Medicine & Science in Sport & Exercise, 50(4), 778-784. Retrieved 4. 9. 2018 from OVID database on the World Wide WEB: https://www.ovidsp.tx.ovid.com
Opavský, J. (2002). Autonomní nervový systém a diabetická autonomní neuropatie: Klinické aspekty a diagnostika. Praha: Galén.
Pumprla, J., Sovová, E., & Howorka, K. (2014). Variabilita srdeční frekvence: Využití v interní praxi se zaměřením na metabolický syndrom. Interní Medicína pro praxi, 16(5), 205-209. Retrieved 2. 9. 2018 from SOLEN MEDICAL EDUCATION database on the World Wide Web: http://www.solen.cz/
Samuel, T. J., Beaudry, R., Heykowsky, M. J., Sarma, S., Park, S., Dombrowsky, T., Bhella, P. S., & Nelson, M. D. (2017). Isometric handgrip echocardiography: A noninvasive stress test to assess left ventricular diastolic function. Clinical Cardiology, 40, 1247-1255. Retrieved 7. 9. 2018 from WILEY ONLINE LIBRARY database on the World Wide WEB: https://www.onlinelibrary.wiley.com
Uhlíř, P., Opavský, J., Zaatar, A., & Betlachová, M. (2010). Spectral analysis of heart rate variability in patients with spinal cord injury. Acta Gymnica, 40(2), 55-62. Retrieved 24. 9. 2018 from ACTA UNIVERSITATIS PALACKIANAE OLOMUCENSIS. GYMNICA database on the World Wide WEB: https://www.gymnica.upol.cz
Vlčková, E., Bednařík, J., Buršová, Š., Šajgalíková, K., & Mlčáková, L. (2010). Spektrální analýza variability srdeční frekvence normativní data. Česká a Slovenská Neurologie a Neurochirurgie, 73/106(6), 663672.
Seznam doporučené literatury
DeBeck, L., Peterson, S. R., Jones, K. E., & Stickland, M. K. (2010). Heart rate variability and muscle sympathetic nerve activity response to acute stress: the effect of breathing. American Journal of Physiology, 299(1), 1-27. Retrieved 24. 9. 2018 from NATIONAL LIBRARY OF MEDICINE database on the World Wide WEB: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc
Nicolini, P., Ciulla, M. M., Malfatto, G., Abbate, C., Mari, D., Rossi, P. D., Pettenuzzo, E., Magrini, F., Consonni, D., & Lombardi, F. (2014). Autonomic Dysfunction in Mild Cognitive Impairment: Evidence from Power Spectral Analysis of Heart Rate Variability in a Cross-Sectional Case-Control Study. PLOS One, 9(5), 1-15. Retrieved 4. 9. 2018 from NATIONAL LIBRARY OF MEDICINE database on the World Wide WEB: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc
Notay, K., Lee, J. B., Incognito, A. V., Seed, J. D., Arthurs, A. A., & Millar, P. J. (2017). Muscle strength influences pressor responses to static handgrip in men and women. Medicine & Science in Sport & Exercise, 50(4), 778-784. Retrieved 4. 9. 2018 from OVID database on the World Wide WEB: https://www.ovidsp.tx.ovid.com
Opavský, J. (2002). Autonomní nervový systém a diabetická autonomní neuropatie: Klinické aspekty a diagnostika. Praha: Galén.
Pumprla, J., Sovová, E., & Howorka, K. (2014). Variabilita srdeční frekvence: Využití v interní praxi se zaměřením na metabolický syndrom. Interní Medicína pro praxi, 16(5), 205-209. Retrieved 2. 9. 2018 from SOLEN MEDICAL EDUCATION database on the World Wide Web: http://www.solen.cz/
Samuel, T. J., Beaudry, R., Heykowsky, M. J., Sarma, S., Park, S., Dombrowsky, T., Bhella, P. S., & Nelson, M. D. (2017). Isometric handgrip echocardiography: A noninvasive stress test to assess left ventricular diastolic function. Clinical Cardiology, 40, 1247-1255. Retrieved 7. 9. 2018 from WILEY ONLINE LIBRARY database on the World Wide WEB: https://www.onlinelibrary.wiley.com
Uhlíř, P., Opavský, J., Zaatar, A., & Betlachová, M. (2010). Spectral analysis of heart rate variability in patients with spinal cord injury. Acta Gymnica, 40(2), 55-62. Retrieved 24. 9. 2018 from ACTA UNIVERSITATIS PALACKIANAE OLOMUCENSIS. GYMNICA database on the World Wide WEB: https://www.gymnica.upol.cz
Vlčková, E., Bednařík, J., Buršová, Š., Šajgalíková, K., & Mlčáková, L. (2010). Spektrální analýza variability srdeční frekvence normativní data. Česká a Slovenská Neurologie a Neurochirurgie, 73/106(6), 663672.