Quantificação da resposta do sistema nervoso autônomo a mudanças passivas na postura em indivíduos saudáveis

Abstract

A variabilidade da frequência cardíaca (VFC), que representa as flutuações nos intervalos entre batimentos cardíacos sucessivos, é comumente usada como uma medida não invasiva da regulação autonômica cardíaca. Os índices quantitativos obtidos a partir de sua análise no domínio da frequência são tradicionalmente baseados na densidade espectral de potência (PSD) de sinais de curta duração (5 minutos), devido à estacionariedade requisitada pela estimação espectral tradicional. Para analisar a regulação autonômica da função cardíaca em resposta a intervenções variantes no tempo, uma análise tempo-frequencial, que gera um espectro variante no tempo e, assim, índices espectrais variantes em função do tempo, é geralmente uma abordagem mais apropriada. A aplicação de um método estacionário e outros variantes no tempo ao sinal de VFC foi usada, de forma a comparar índices estáticos e variantes no tempo antes e após mudanças passivas posturais rápidas e lentas. Foram calculados os índices em baixa frequência (LF), alta frequência (HF), e a razão entre estes (LHR) para avaliar a resposta autonômica frente ao estímulo gravitacional. Os dados utilizados neste trabalho pertencem à base de dados Physiologic Response to Changes in Posture (PRCP), presente na plataforma Physionet. Esta base de dados é composta por dados de eletrocardiograma (ECG), pressão arterial (PA) e ângulo de dez voluntários saudáveis que foram submetidos a manobras passivas lentas (75º em 50 s) e rápidas (75º em 2 s). Os índices variantes no tempo foram obtidos a partir da aplicação dos métodos da transformada de Fourier de curto termo (STFT), e dos métodos Welch e autorregressivo (AR) com uma abordagem variante no tempo. A análise foi feita com base na média dos índices dentro do intervalo de 50 s antes da manobra postural e 135 s após a manobra. O método da transformada de Fourier tradicional foi aplicado a estes mesmos intervalos para estimação da PSD global. Os resultados mostraram uma redução significativa no índice HF e um aumento significativo no índice LHR após a mudança postural lenta, usando todas as abordagens citadas, indicando uma alteração da dominância vagal para a simpática, como era esperado. Os resultados estatísticos para o método STFT (LF: p = 0,770; HF: p = 0,006; LHR: p = 0,007), para o método Welch (LF: p = 0,770; HF: p = 0,020; LHR: p = 0,006) e para o método AR (LF: p = 0,770; HF: p = 0,023; LHR: p = 0,008) são concordantes. Os testes estatísticos realizados entre os índices calculados a partir da manobra rápida reportaram nenhuma diferença significativa antes e após esta transição. A saber: para o método STFT (LF: p = 0,999; HF: p = 0,131; LHR: p = 0,336), para o método Welch (LF: p = 0,927; HF: p = 0,116; LHR: p = 0,337) e para o método AR (LF: p = 0,890; HF: p = 0,139; LHR: p = 0,362). Este resultado sugere que a análise a partir das médias dos índices pode não ter isso apropriada para mensurar as adaptações autonômicas na transição rápida, visto que as mudanças mais acentuadas ocorrem nos primeiros 5 segundos, conforme estudos. Os resultados também mostraram uma correlação alta entre os índices correspondentes obtidos a partir do método estacionário da transformada de Fourier e do método STFT (estacionário X dinâmico), sugerindo que as adaptações autonômicas, nas condições de análise empregadas neste trabalho, podem ser mensuradas por ambas abordagens.