25、生物系统中非线性动力学评估：交感活动与心率变异性分析

生物系统中非线性动力学评估：交感活动与心率变异性分析

在生物系统研究中，理解各种生理信号之间的相互作用对于揭示生命活动的奥秘至关重要。特别是在心血管系统中，交感活动与心率变异性信号蕴含着丰富的信息，对其进行深入分析有助于我们洞察心血管疾病的发病机制和诊断方法。本文将围绕交感活动与心率变异性信号的非线性动力学分析展开，介绍相关的分析工具和方法，并探讨其在临床诊断中的应用价值。

交感活动与通气的非线性分析

• 定性图形工具的作用 ：提出的定性工具，如叠加图、递归图、时空分离图和频率跟踪轨迹，通过直接利用通气（扰动信号）和交感活动（被扰动信号），为信号之间的非线性干扰提供了图形证据。这些工具能够捕捉到准周期动力学中两个信号之间的规则变化，例如叠加图中交感放电相对于通气的渐进漂移，递归图中对角线上点的逐渐丢失和恢复，时空分离图中空间分离的渐进增加和减少，以及频率跟踪轨迹中向量相位的逐渐变化。
• 不同动力学下的特征表现
  • 准周期动力学 ：仅观察交感放电难以识别准周期动力学，但通过同时分析两个信号并使用非线性图形方法可以增强识别效果。
  • 周期动力学 ：在叠加图中，N : M 耦合模式表现为每 M 个通气周期出现 N 种不同的交感反应；递归图中，N : M 周期动力学产生与主对角线平行且间隔为 M.T 样本的线条；时空分离图中，三个百分位数线以 M.T 为周期周期性地趋近于零；频率跟踪轨迹中检测到 M 个符号的重复序列。
  • 非周期动力学 </