• 제목/요약/키워드: autonomic activity

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Cardiac Autonomic Control and Neural Arousal as Indexes of Fatigue in Professional Bus Drivers

  • Lecca, Luigi I.;Fadda, Paolo;Fancello, Gianfranco;Medda, Andrea;Meloni, Michele
    • Safety and Health at Work
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    • 제13권2호
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    • pp.148-154
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    • 2022
  • Background: Bus driving is a mentally demanding activity that requires prolonged attention to ensure safety. The aim of the study was to assess mental fatigue caused by driving a public bus and to find a profile of workers at higher risk. Methods: We evaluated changes of critical flicker fusion (CFF) (index of central arousal) and heart rate variability (HRV) (index of autonomic balance) in a 6-hour driving shift on a real route, in 31 professional bus drivers, and we tested the influence of personal factors such as sleep quality, BMI, and age. Paired t-test was used to test differences of CFF and HRV between both initial and final phase of driving, while multiple linear regression tested the influence of personal variables on the indexes of mental fatigue. Results: Results showed that CFF significantly decreased after 6 hours of bus driving (41.91 Hz, sd 3.31 vs. 41.15 Hz, sd 3.15; p = 0.041), and heart rate significantly decreased in the final phase of driving, with respect to the initial phase (85 vs. 78 bpm, p = 0.027). Increasing age (beta = -0.729, p = 0.022), risk of obstructive sleep apnea syndrome (beta = -0.530, p = 0.04), and diurnal sleepiness (beta = -0.406, p = 0.017) showed a significant effect on influencing mental fatigue. Conclusion: Elderly drivers at higher risk of sleep disorders are more prone to mental fatigue, when exposed to driving activity. Monitoring indexes of central arousal and autonomic balance, coupled with the use of structured questionnaires can represent a useful strategy to detect profile of workers at higher risk of mental fatigue in such duty.

FRACTAL 차원을 이용한 심박변화 분석에 관한 연구 (A Study on Analysis of Heart Rate Variability Using Fractal Dimension)

  • 이병채;이명호
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1994년도 추계학술대회
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    • pp.169-171
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    • 1994
  • This paper is to find out more reliable analyzing method of heart rate variability. Heart rate variability analysis is to evaluate cardiovascular stability and also have used as an indicator of autonomic nervous system activity. In this study, time domain analysis, spectral analysis and state space analysis method are applied to analyze heart rate variability. Because of nonlinear characteristics of heart rate, we need not only spectral analysis, but also state space analysis. Fractal dimension of spectral estimation is useful indicator of autonomic nervous activity.

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자율신경계의 활성도 측정을 위한 Data Acquisition System의 개발 및 임상응용 (Development of Data Acquisition System for Quantification of Autonomic Nervous System Activity and It's Clinical Use)

  • 신동구;박종선;김영조;심봉섭;이상학;이준하
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제18권1호
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    • pp.39-50
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    • 2001
  • 본 연구는 여러 가지 질병의 원인을 규명하는데 있어서 자율신경계 역할의 중요성을 인식하여 심전도 및 호흡신호의 변이를 이용하여 자율신경계를 감시할 수 있는 시스템을 개발하였다. 본 연구에서 제작된 증폭기에서는 트랜스를 사용하여 교류전원으로부터 환자를 격리시키고, 30 KHz의 고주파를 이용하여 임피던스법에 의한 호흡신호를 심전도와 동시에 처리할 수 있도록 하였으며, 아울러 서로의 채널에 대한 혼신의 영향을 최소화하도록 회로를 설계하였다. 시뮬레이터에 의한 테스트 결과에서 입력 조건에 따라 증폭기의 출력에 나타나는 시간 간격이 일치하게 나타나는 것을 확인하였다. 또 실제 서로 다른 조건을 가진 세 부류의 임상 환자의 심전도에서 R-R interval 및 호흡신호를 측정하여 추출할 수 있었다. 기존에는 주로 생체 신호 파라미터를 각각 측정하여 그 결과를 추출하였으나 본 연구에서는 R-R interval과 respiration의 파라미터를 통합하여 데이터를 수집, 처리함으로써 환자로부터 얻은 데이터를 임상 응용에 보다 효과적으로 적용할 수 있게 되었다. 따라서 향후 개발된 시스템의 보완을 통해 환자에 직접 적용하여 자율신경계 장애 환자에 대한 감시장치로 활용하고자 한다.

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가열담배 사용과 연소담배 흡연의 급성 심혈관 효과 검증 (Comparison of Acute Cardiovascular Effects of Using Heated Tobacco Productsand Cigarette Smoking)

  • 김동규;김맹규
    • 생명과학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.320-332
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    • 2024
  • 본 연구는 연소담배와 비교해 서로 다른 가열담배(heated tobacco products, HTPs) 사용 시 혈역학적 지표들의 급성 반응을 비교하고, 급성 HTPs 에어로졸 노출이 심장 자율신경조절(cardiac autonomic regulation, CAR)에 미치는 영향을 탐색하려는 목적으로 수행되었다. 또한, 서로 다른 연초 스틱 간 급성 심혈관 효과의 비교 검증을 목표로 하위연구를 설계했다. 외관상 건강한 남성 흡연자 16명은 개방표지, 무작위 교차시험으로, 최소 48시간 세척기간과 함께 비-흡연(non-smoking, NS), 담배 흡연 및 서로 다른 두 가지 HTPs 사용 세션을 각각 수행했다. 하위연구는 NS와 함께 서로 다른 두 가지 연초 스틱 간 급성 심혈관 효과를 비교하기 위해, 참여자 중 8명을 대상으로 실시되었다. 수축기와 확장기 혈압 및 CAR을 반영하는 심박변이도(heart rate variability, HRV)가 각 세션 시작 전, 제품 사용 중 그리고 사용 후 30분까지 평가되었다. NS 동안 혈역학적 변화는 통계적 차가 없었으나, HTPs 에어로졸에 급성 노출은 담배 연기와 상응하는 수축기와 확장기 혈압의 유의한 증가를 초래했으며, 이들 지표에서 HTPs 기기 간 통계적 차는 없었다. 연소담배와 HTPs 사용 후 통계적으로 유의한 심장 교감신경활동(cardiac sympathetic nerve activity, CSNA)의 급성 증가와 심장 미주신경 긴장도(cardiac vagal tone, CVT)의 급격한 저하가 나타났다. 사용 기기와 독립적으로 HTPs 사용에 따른 CSNA와 CVT 반응은 연소담배와 통계적 차가 없었다. 서로 다른 두 가지 연초 스틱은 NS와 비교해 혈역학적 지표들의 유의한 증가를 유도했으나, 연초 스틱 간 통계적 차는 없었다. CVT는 두 가지 연초 스틱 사용에 따라 유의하게 감소했으며, 연초 스틱의 종류에 따라 CVT 저하에 통계적 차가 있었다. 이상의 결과들은 HTPs 에어로졸 노출이 사용 기기와 독립적으로 연소담배와 동등한 급성 심혈관 효과를 유도할 수 있으며, 연초 스틱의 종류에 따라 급성 CAR 저하가 강화될 수 있음을 시사한다.

아로마요법이 관상동맥조영술 대상자의 스트레스, 자율신경계, 혈압에 미치는 효과: 비무작위 대조군설계 (Effects of Aromatherapy on Stress Responses, Autonomic Nervous System Activity and Blood Pressure in the Patients Undergoing Coronary Angiography: A Non-Randomized Controlled Trial)

  • 송은정;이미영
    • 대한간호학회지
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    • 제48권1호
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    • pp.1-11
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    • 2018
  • Purpose: The purpose of this study was to examine the effects of aromatherapy on stress responses, autonomic nervous system (ANS) activity, and blood pressure in patients hospitalized to receive coronary angiography (CAG). Methods: A non-equivalent control group with a pretest-posttest design was used. The subjects were patients admitted to the day angiography room to receive CAG at E University Hospital (34 in the experimental group and 30 in the control group). The experimental group treatment was inhalation of the aroma oil blended with lavender, ylang-ylang, and neroli at a ratio of 4:2:1 twice before and after CAG. The measurements of stress index, ANS activity, and blood pressure were performed 5 times as follows: at admission, at pre-CAG after treatment I, at post-CAG, 2 hours after treatment II, and 4 hours after treatment II. The data were analyzed using the Mann-Whitney U Test and repeated-measures analysis of variance. Results: Significant interactions in the high frequency of ANS (F=5.58, p=.005) were observed between group and time. Stress index (z=2.14, p=.016), systolic blood pressure (z=4.14, p<.005), and diastolic blood pressure (z=3.28, p=.001) were significantly different between the experimental and control groups after 4 hours of treatment II. Conclusion: The findings showed that aromatherapy was not effective before CAG, but was effective after CAG. Therefore, aromatherapy can be used as a nursing intervention for patients receiving CAG.

전기자극 수준이 정상 성인의 자율신경계에 미치는 영향 (The Effect of Electrical Stimulation Level on Autonomic Nerve System in Normal Adults)

  • 진희경;조성현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.2029-2037
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 척수분절레벨에 적용한 간섭전류의 자극수준에 따른 정상성인의 자율신경계에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 간섭전류는 T1-T4 분절에 접착식 패드전극을 2극 배치 후 20분간 전기자극하여, 전기자극 전과 후, 30분 후의 변화를 확인하였다. 연구대상은 광주시에 소재한 N대학교에 다니는 건강한 성인남녀 45명을 대상으로 감각자극수준은 100 bps, 10~12 mA, 운동자극수준은 5 bps, 45~50 mA, 유해자극수준은 100 bps, 80~90 mA으로 각각 15명씩 무작위 배치하여 연구를 수행하였으며 연구 결과는 다음과 같다. 각 집단의 교감신경활성도의 변화는 시간과 집단 간의 상호작용에 유의한 차이가 없었으나, 시간에 따라 유의한 변화를 보여주었다(p<.05). 사후 분석결과 전기자극 직후와 전기자극 후 30분에서 유의한 차이를 보여주었다(p<.05). 각 집단의 부교감신경활성도의 변화는 시간과 집단 간의 상호작용에 유의한 차이가 없었으나, 시간에 따라 유의한 변화를 보여주었다(p<.05). 사후 분석결과 전기자극 직후와 전기자극 후 30분에서 유의한 차이를 보여주었다(p<.05). 이상의 결과로 전기자극 수준은 특정목적과 상황에 따라 다양하게 적용되어야 할 것으로 생각된다.

젊은 비만 여성의 심박변이도 특성에 대한 연구 (A Study on Characters of Heart Rate Variability in Young Overweight and Obese Woman)

  • 이윤재;황덕상;이창훈;이경섭
    • 한방비만학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.63-70
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    • 2008
  • Objectives Obesity is the major risk factor of the heart disease and the metabolic disease. The autonomic nervous system is a key contributor in the regulation of energy balance, so the blunted activity may contribute to the maintenance of the obese state. So we evaluated the function of the autonomic nervous system in young overweight and obese women with heart rate variability. Methods The subjects were 26 overweight and obese young women(BMI〉$23kg/m^2$) and 25 lean women who visited Kangnam Kyunghee hospital for obesity management from March 2006 to April 2008. Bioimpedance Analysis (BIA), short-term spectral analysis of heart rate variability (HRV) were performed. Results HRV of obese young group was lower than the lean young group, but there is no statistical significance. BMI had significantly a negative correlation with Low Frequency(LF) of HRV. LF power is mediated by sympathetic nervous system activity. These results indicate a decrease of sympathetic modulation in overweight and obese young women. Conclusions Overweight and obese young women have decreased sympathetic nervous system activity. In clinical practice, an assessement of HRV would be noninvasive and sensitive methods for sympathetic nervous system of young overweight and obese women.

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HRV 신호의 선형 및 비선형 분석을 이용한 마취심도 평가 (Estimation on the Depth of Anesthesia using Linear and Nonlinear Analysis of HRV)

  • 예수영;백승완;김혜진;김태균;전계록
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.76-85
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    • 2010
  • In general, anesthetic depth is evaluated by experience of anesthesiologist based on the changes of blood pressure and pulse rate. So it is difficult to guarantee the accuracy in evaluation of anesthetic depth. The efforts to develop the objective index for evaluation of anesthetic depth were continued but there was few progression in this area. Heart rate variability provides much information of autonomic activity of cardiovascular system and almost all anesthetics depress the autonomic activity. Novel monitoring system which can simply and exactly analyze the autonomic activity of cardiovascular system will provide important information for evaluation of anesthetic depth. We investigated the anesthetic depth as following 7 stages. These are pre-anesthesia, induction, skin incision, before extubation, after extubation, Post-anesthesia. In this study, temporal, frequency and chaos analysis method were used to analyze the HRV time series from electrocardiogram signal. There were NN10-NN50, mean, SDNN and RMS parameter in the temporal method. In the frequency method, there are LF and HF and LF/HF ratio, 1/f noise, alphal and alpha2 of DFA analysis parameter. In the chaos analysis, there are CD, entropy and LPE. Chaos analysis method was valuable to estimate the anesthetic depth compared with temporal and frequency method. Because human body was involved the choastic character.

아로마테라피 족욕이 스트레스와 자율신경계 활성도에 미치는 효과 (Effects of Aromatherapy Footbath on Stress and Autonomic Nervous System Activity)

  • 안주미;허명행
    • 스트레스연구
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    • 제25권4호
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    • pp.239-245
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    • 2017
  • 본 연구는 아로마테라피 족욕이 스트레스와 자율신경계의 활성도에 미치는 효과를 비교하기 위한 연구이다. 실험 처치로 아로마테라피 족욕 군에게는 에센셜 오일 라벤더, 레몬, 티트리를 6:3:1의 비율로 혼합한 후 18 L의 물에 0.5 cc 떨어뜨려 족욕을 하도록 하였고, 족욕 군은 물로만 족욕을 하도록 하였다. 연구결과로 아로마테라피 족욕은 주관적 스트레스 점수(t=3.465, p=0.001), 스트레스 지수(t=3.021, p=0.004)가 유의하게 감소하였으며, 교감신경 활성도는 아로마테라피 족욕 군이 더 유의하게 증가하였고(t=-2.913, p=0.005), 부교감신경 활성도는 유의한 차이가 나타나지 않았다(t=-1.831, p=0.072). 결론적으로 아로마테라피 족욕과 족욕 모두 스트레스를 완화하는 데 효과적이었으며 그 중 아로마테라피 족욕이 스트레스를 더 완화했다. 그러므로 아로마테라피 족욕이 스트레스 감소를 위한 효과적인 중재가 될 수 있으므로, 건강한 성인뿐만 아니라 간호 대상자의 스트레스 감소를 위한 중재로 적극적으로 활용될 수 있으리라 생각한다.