Manual Therapy, Posturology & Rehabilitation Journal
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Análise da variabilidade da frequência cardíaca na mensuração da atividade do sistema
nervoso autônomo: nota técnica.
MTP&RehabJournal 2014, 12:630-655
Glauber Sá Brandão
Antônia Adonis Callou Sampaio
Glaudson Sá Brandão
Jéssica Julioti Urbano
Nina Teixeira Fonsêca
Nadua Apostólico
Ezequiel Fernandes de Oliveira
Eduardo de Araujo Perez
Rafael da Guia Almeida
Ismael Sousa Dias
Israel Reis Santos
Sergio Roberto Nacif
Luis Vicente Franco de Oliveira
ISSN 2236-5435
Article type Technical Note
Submission date 15 June 2014
Acceptance date 13 October 2014
Publication date 28 October 2014
Article URL http://www.submission-mtprehabjournal.com
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Variabilidade da FC na mensuração da atividade do SNA.
Análise da variabilidade da frequência cardíaca na
mensuração
da
atividade
do
sistema
nervoso
autônomo: nota técnica.
Analysis of heart rate variability in the measurement of the activity of the autonomic
nervous system: technical note.
Universidade do Vale do Paraíba (UNIVAP), São José dos Campos (SP), Brasil.
Glauber Sá Brandão(1), Antônia Adonis Callou Sampaio(2), Glaudson Sá Brandão(3),
Jéssica Julioti Urbano(4), Nina Teixeira Fonsêca(5), Nadua Apostólico(5), Ezequiel
Fernandes de Oliveira(5), Eduardo de Araujo Perez(6), Rafael da Guia Almeida(5),
Ismael Sousa Dias(5), Israel Reis Santos(5), Sergio Roberto Nacif(5), Luis Vicente
Franco de Oliveira(5).
1Mestre
em Bioengenharia pelo Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento, Universidade do Vale do Paraíba
(UNIVAP), São José dos Campos (SP), Brasil.
2Docente,
Departamento de Educação, Universidade do Estado da Bahia (UNEB). Mestranda em Gestão e
Tecnologia Aplicada a Educação (GESTEC), Universidade do Estado da Bahia (UNEB), Senhor do Bonfim
(BA), Brasil.
3Médico
do Hospital São Sebastião, Filadélfia (BA), Brasil. Discente da especialização em dor, Universidade
de São Paulo (USP), São Paulo (SP), Brasil.
4Discente
do curso de Fisioterapia, Universidade Nove de Julho (UNINOVE), São Paulo (SP), Brasil.
5Programa
de mestrado e doutorado em ciências da reabilitação, Universidade Nove de Julho (UNINOVE)
São Paulo, (SP), Brasil.
6Fisioterapeuta,
Hospital da Luz, São Paulo (SP), Brasil.
Autor Correspondente
Luis Vicente F. Oliveira
Rua Itapicuru 380, apto 111, Perdizes, São Paulo, SP, Brazil.
CEP 05006-000 email: [email protected]
Fax number: 0055 11 38681681
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Glauber S Brandão, Antônia AC Sampaio, Glaudson S Brandão, Jéssica J Urbano, Nina T Fonsêca, Nadua Apostólico, et al.
RESUMO
Introdução: A análise da variabilidade da freqüência cardíaca tem sido empregada como
recurso para a mensuração da atividade do sistema nervoso autônomo em diversas
situações. Esta análise baseia-se na identificação da força das bandas de baixas e altas
freqüências da função espectral dos intervalos R-R da freqüência cardíaca. Estudos
revelaram que o tônus parassimpático relacionado à banda de alta freqüência controla o
estado de repouso, enquanto o exercício está associado a uma ativação simpática, ligada
às bandas de baixa freqüência. O sistema nervoso autônomo tem um papel importante
na
mediação das respostas cardiovasculares induzidas pelo estresse.
Objetivo:
Descrever a técnica de análise da variabilidade da frequência cardíaca na mensuração da
atividade do sistema nervoso autônomo. Discussão: Para efetuar a análise da VFC, o
“Nerve-Express” utiliza uma representação visual efetiva e transparente, conhecida como
Método de Ritmografia, que reflete a estrutura de onda da VFC e atua como uma
“impressão digital” dos mecanismos regulatórios autonômicos. Os intervalos de onda R-R
são registrados sequencialmente, formando um ritmograma, ou seja, um retrato de onda
curvo-específica da variabilidade dos intervalos R-R.
Palavras Chave: Variabilidade Cardíaca, Nerve-Express, Sistema Nervoso Autônomo.
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Variabilidade da FC na mensuração da atividade do SNA.
ABSTRACT
Introduction: The analysis of heart rate variability (HRV) has been used as a resource
for the measurement of autonomic nervous system activity in different situations. This
analysis is based on identifying the strength of bands of low and high frequencies of the
spectral function of the RR intervals in heart rate. Studies have shown that the related
high frequency band parasympathetic tone controls the resting state, while exercise is
associated with sympathetic activation, linked to lower frequency bands. The autonomic
nervous system plays an important role in mediating the cardiovascular responses
induced by stress. Objective: To describe a technique for analysis of heart rate
variability in the measurement of autonomic nervous system activity. Discussion: To
perform HRV analysis the "Nerve-Express" uses an effective and transparent visual
representation, known as rhythmography method which reflects the structure of HRV
wave and acts as a "fingerprint" of autonomic regulatory mechanisms. The wave RR
intervals are recorded sequentially forming a rhythmogram, namely a picture of curved
wave-specific variability of RR intervals.
Keywords: Heart Variability, Nerve-Express, Autonomic Nervous System
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INTRODUÇÃO
O sistema nervoso autônomo (SNA) contribui para a regulação do débito cardíaco
durante o repouso, exercício e em situações de doença cardiovascular, enquanto sua
utilidade na mensuração da função simpática e de todo o equilíbrio autonômico
permanece controversa. Estudos revelaram que o tônus parassimpático controla o estado
de repouso, enquanto o exercício é associado a uma indução de retraimento do tônus
vagal e uma subseqüente ativação simpática. Inversamente, o retorno ao repouso após o
exercício, denominado como fase de recuperação, é caracterizado pela ativação
parassimpática seguida de redução de atividade do simpático. As anormalidades na
fisiologia autonômica – especialmente o aumento da atividade simpática, o tônus vagal
atenuado e a diminuição da freqüência cardíaca na recuperação – têm sido associados ao
aumento da mortalidade.(1)
O conceito de estresse, desde quando foi descrito pela primeira vez por Hans Selye,
em 1936 tem sido amplamente utilizado, não apenas em pesquisas científicas. O termo
estresse é empregado como sinônimo de fadiga, dificuldade, frustração, ansiedade,
desamparo e desmotivação. O estresse é visto como responsável pela maioria dos males
que nos afligem, principalmente os relacionados ao atual estilo de vida urbana.(2)
O SNA tem um importante papel na mediação das alterações cardiovasculares
provocadas pelo estresse. As mudanças hemodinâmicas agudas estão associadas a altos
níveis de descarga simpática e a uma atividade parassimpática flutuante.(3)
Segundo Ribeiro et al.(4), uma das mais acessíveis e confiáveis fontes de
informação dos efeitos do SNA sobre o sistema cardiovascular é a VFC. A variação
batimento a batimento, obtida pelo intervalo R-R do eletrocardiograma, pode ser
analisada em função das freqüências que compõem essa variabilidade. A análise da VFC
é uma técnica não invasiva, simples, usada para avaliar as variações instantâneas de
batimento por batimento em termos de intervalos R-R.(5)
Os indivíduos sadios têm uma variação fisiológica nos intervalos interbatimentos
em fase com os ciclos respiratórios. Esta “arritmia sinusal” tem sido considerada como
sinal de um sistema cardiovascular saudável e é mais acentuada nos jovens e nos
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desportistas. Foi no campo da obstetrícia e no estudo da diabete que primeiramente foi
reconhecida à importância clínica do estudo da variabilidade da freqüência cardíaca,
cujas aplicações práticas vêm sendo reconhecidas em outros campos da medicina. (6)
A FC humana no repouso apresenta flutuações espontâneas que refletem a
influência contínua do SNA no nódo sino-atrial. As oscilações devem ser corretamente
quantificadas provendo assim um poderoso método de investigação do equilíbrio
simpato-vagal no coração.(7)
Este estudo teve com objetivo descrever o comportamento do sistema nervoso
autônomo junto à análise da variabilidade da frequência cardíaca.
O SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO
O coração é um órgão central na manutenção da homeostase e, nesse sentido, uma
das suas principais características consiste na possibilidade de aumentar ou diminuir, de
maneira variável, a frequência dos seus batimentos.
No indivíduo normal as alterações da FC são comuns e esperadas, ocorrendo
secundariamente ao esforço, ao estress físico ou mental, à respiração, às alterações
metabólicas, entre outros.(6)
A maioria das fibras cardíacas, que fazem parte do sistema especializado de
condução do coração, têm capacidade de auto-excitação, processo que pode produzir
descarga e contração rítmica automática, porém a parte desse sistema que apresenta
auto-excitação em maior grau, maior freqüência de descargas, são as fibras do nodo
sinusal (SA). Por essa razão, o nodo sinusal, normalmente controla a freqüência dos
batimentos cardíacos, sendo assim considerado o marcapasso fisiológico do coração.(8)
Embora a automaticidade cardíaca seja intrínseca ao coração, a eficiência do
bombeamento cardíaco também é controlada pelos nervos da cadeia simpática e
parassimpática (vago), que, abundantemente inervam o coração.(9)
O sistema nervoso visceral ou da vida vegetativa relaciona-se com a inervação das
estruturas viscerais e é muito importante para a integração da atividade das vísceras no
sentido da manutenção da constância do meio interno, homeostase.(10)
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Segundo Powers e Howley(11), o sistema nervoso vegetativo (SNV) também é
chamado de sistema nervoso autonômico, porque, mais frequentemente, não é percebido
de forma consciente e atua de forma independente. O SNV é formado por duas unidades;
o sistema nervoso simpático ou ortossimpático ou toracolombar, porque suas fibras
eferentes emergem do sistema nervoso central (SNC), ao nível da medula torácica e
lombar, e o sistema nervoso parassimpático ou crânio-sacral, porque suas fibras
eferentes emergem do SNC ao nível do tronco cerebral e da medula sacra. A maioria dos
órgãos recebe dupla inervação, com exceção das glândulas sudoríparas e dos vasos. Os
dois sistemas exercem com freqüência, efeito oposto sobre o órgão-alvo. Entretanto, a
ativação tônica dos dois sistemas permite a regulação fina por meio do aumento, ou da
redução, da atividade de um ou do outro.
De um modo geral, o sistema simpático tem ação antagônica à do parassimpático
em um determinado órgão, porém, é importante acentuar que os dois sistemas, apesar
de,
na
maioria
dos
casos,
terem
ações
antagônicas,
colaboram
e
trabalham
harmonicamente na coordenação da atividade visceral, adequando o funcionamento de
cada órgão às diversas situações a que é submetido o organismo.(10)
A maioria dos órgãos e tecidos é inervada tanto pela divisão simpática como pela
divisão parassimpática, e a interação entre as duas divisões podem ser de dois tipos:
antagonista – a mais comum – ou sinergista. Na estratégia antagonista, a ativação
parassimpática provoca efeito contrário à ativação simpática, logo, quando a atividade de
uma aumenta, a outra diminui. Na estratégia sinergista, por outro lado, ambas as
divisões provocam o mesmo efeito. Em alguns casos, entretanto, a estratégia de controle
pode ser considerada exclusiva – no caso de regiões de musculatura lisa que são
inervadas exclusivamente pela divisão simpática, que desempenham o controle através
do aumento ou diminuição de sua freqüência de disparo.(12)
Segundo Windmaier(13), o coração, várias glândulas e os músculos lisos são
inervados por ambas as fibras simpáticas e parassimpáticas; isto é, eles recebem
inervação dupla. Qualquer efeito que uma divisão venha ter sobre as células efetoras, a
outra divisão tem, normalmente, efeito oposto. Além disso, as duas divisões são
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normalmente ativadas reciprocamente; isto é, quando a atividade de uma está
aumentada a da outra está diminuída. A inervação dupla por fibras nervosas que causam
respostas opostas fornece um grau bastante acurado de controle sobre o órgão efetor.
Os axônios pré-ganglionares parassimpáticos tendem a realizar sinapses com seus
correspondentes pós-ganglionares em seus tecidos alvos ou próximo deles, como no caso
de fibras pélvicas, no plexo pélvico. Eles também possuem um grande número de fibras
parassimpáticas aferentes conectadas a fibras motoras que realizam o feedback de um
grande número de sinais sensoriais necessários a homeostase. A divisão entérica é
composta de nervos e plexos ganglionares que são encontrados na parede do trato
gastrointestinal e do pâncreas, formando uma complexa rede de componentes sensoriais,
motores e interneuronais que utilizam uma gama diversa de neurotransmissores. Esta
divisão é previamente programada para realizar os movimentos peristálticos clássicos
associados a cada sessão do trato gastrointestinal, entretanto, seus efeitos são
modificados por reflexos locais, pela demanda autonômica extrínseca, por hormônios e
mediadores imunes.(3)
Os principais neurotransmissores utilizados em cada sistema são diferentes. Tanto
as fibras pré ganglionares simpáticas e parassimpáticas utilizam a acetilcolina. Apesar
dos neurônios pós ganglionares parassimpáticos também utilizarem a acetilcolina, os
neurônios
pós
ganglionares
simpáticos
têm
como
principal
neurotransmissor
a
noradrenalina, que deve atuar em receptores α ou β. As exceções são os nervos
simpáticos que suprem as glândulas sudoríparas, utilizando acetilcolina no lugar de
noradrenalina. Nos últimos anos,
descobriu-se que
uma
grande quantidade de
neurotransmissores está envolvida com o SNA (substância P, peptídeos vasoativos
intestinais, aminas, óxido nitroso) particularmente na divisão entérica. Enquanto suas
funções permanecem obscuras, alguns parecem desempenhar um papel modulatório
suprimindo ou reforçando as ações dos neurotransmissores clássicos em seus locais de
ação. Para aumentar a complexidade, recentemente foi reconhecido que existem
numerosos subtipos de cada uma das diferentes classes de receptores adrenérgicos e
colinérgicos.(3)
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A
estimulação
simpática
provoca
a
liberação
do
hormônio
norepinefrina
(noradrenalina) nas terminações nervosas simpáticas. O mecanismo preciso pelo qual
esse hormônio atua sobre as fibras musculares cardíacas ainda não está completamente
elucidado, mas acredita-se que ele aumente a permeabilidade da membrana da fibra aos
íons Na+ e Ca++. No nodo SA o aumento da permeabilidade ao Na + produz potencial de
repouso positivo, resultando em aumento da freqüência da variação do potencial de
membrana para o valor limiar da auto-excitação e, portanto, aumentando a freqüência
cardíaca.(9)
A acetilcolina liberada nas terminações nervosas vagais aumenta acentuadamente a
permeabilidade das membranas das fibras ao potássio. Isso provoca aumento da
negatividade no interior das fibras, efeito chamado de hiperpolarização, fazendo com que
esse tecido excitável fique muito menos excitável. Este estado de hiperpolarização
diminui o potencial de repouso da membrana do nodo SA para um valor mais negativo (65 a – 75 mV) que o normal (- 55 a – 60 mV). Portanto, a elevação do potencial de
membrana do nodo SA provocada pelo influxo de Na+ necessita mais tempo para
alcançar o potencial limiar para excitação. Isso diminui a freqüência da ritmicidade das
fibras nodais. Se a estimulação vagal é muito forte, é possível parar completamente a
auto-excitação rítmica desse nodo.(9)
O SNA dispõe de dois modos de controle do organismo: um modo reflexo e um
modo comando. O “modo reflexo” envolve o recebimento de informações provenientes de
cada órgão ou sistema orgânico e a programação e execução de uma resposta
apropriada. Os reflexos empregados neste tipo de controle podem ser locais, isto é,
situados na própria víscera, ou então centrais, ou seja, envolvendo neurônios e circuitos
do SNC. O “modo de comando” envolve a ativação do SNA por regiões corticais e
subcorticais,
muitas
vezes
voluntariamente.
Muitas
vezes
o
SNA
emprega
simultaneamente o modo reflexo e o modo comando.(12)
Os reflexos autonômicos são respostas que ocorrem quando impulsos nervosos
percorrem um arco reflexo autonômico. Esses reflexos têm participação fundamental na
regulação de condições controladas no corpo, como a pressão arterial, por meio de
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ajustes na freqüência cardíaca, da força de contração ventricular e do diâmetro dos vasos
sanguíneos.(14)
Qualquer que seja o modo de controle, o SNA utiliza diferentes estratégias para
comandar os efetores – células ou órgãos que realizam certa “tarefa” em resposta a uma
mensagem química transmitida por via sináptica difusional ou através da circulação
sanguínea – que podem ser células secretoras (glandulares) ou células contráteis
(musculares ou mioepiteliais).(12)
A estimulação simpática ao coração aumenta acentuadamente a sua atividade,
tanto com relação à freqüência cardíaca quanto à sua força de bombeamento, já o
sistema nervoso parassimpático apesar de ser extraordinariamente importante para
muitas outras funções do corpo, ele desempenha apenas um papel menor na regulação
da circulação. Seu único efeito circulatório realmente importante é o controle da
freqüência cardíaca por meio das fibras parassimpáticas levadas para o coração pelos
nervos vagos. Os efeitos da estimulação parassimpática sobre a função do coração
incluem uma acentuada diminuição da freqüência cardíaca e um pequeno decréscimo da
contratilidade muscular cardíaca.(14)
Durante o estresse físico ou emocional, a divisão simpática domina a divisão
parassimpática. O tônus simpático elevado favorece as funções corporais que podem
manter atividades físicas vigorosas, com rápida produção de ATP. Ao mesmo, tempo a
divisão simpática reduz as funções corporais que favorecem o armazenamento de
energia. Além do esforço físico, numerosas emoções – como as de medo, embaraço ou
raiva – estimulam a divisão simpática. A atividade da divisão simpática e a liberação dos
hormônios pela medula adrenal põem em curso a série de respostas fisiológicas
conhecidas, em conjunto, como resposta de “fuga-ou-luta”.(15)
As respostas parassimpáticas sustentam as funções corporais que conservam e
restauram a energia corporal, durante os períodos de repouso e recuperação. Nos
intervalos de calma, entre os períodos de exercício, os impulsos parassimpáticos, para as
glândulas digestivas e para o músculo liso, no trato gastrintestinal, predominam sobre os
impulsos simpáticos, permitindo que os alimentos, supridores de energia sejam digeridos
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e absorvidos. Ao mesmo tempo as respostas parassimpáticas reduzem as funções
corporais que mantêm a atividade física.(15)
Uma das funções importantes do controle nervoso da circulação é sua capacidade
de causar aumentos rápidos da pressão arterial. Para este objetivo, todas as funções
vasoconstritoras e cardio-aceleradoras do sistema nervoso simpático são estimuladas
como uma unidade. Ao mesmo tempo, há inibição recíproca dos sinais inibitórios vagais
parassimpáticos para o coração. O mais bem conhecido dos mecanismos nervosos para o
controle da pressão arterial é o reflexo baroceptor, que é iniciado por receptores de
estiramento, chamado de baroceptores ou pressoceptores, que são terminações nervosas
ramificadas localizadas nas paredes das grandes artérias sistêmicas.(16)
Segundo o autor, a excitação dos baroceptores pela pressão aumentada nas
artérias, emite impulsos para o centro vasomotor no tronco cerebral, que vai provocar a
diminuição da PA por reduzir a resistência vascular periférica e o débito cardíaco.
Inversamente, a PA baixa tem efeito oposto, inibindo os baroceptores, fazendo com que
a pressão suba de modo reflexo de volta ao nível normal.
Intimamente associado ao sistema de controle da pressão pelos baroceptores há
um reflexo quimioceptor que opera de modo semelhante ao reflexo baroceptor, exceto
pelo fato de que são quimioceptores, em vez dos receptores de estiramento, que iniciam
a resposta.
Os quimioceptores são células químio sensíveis que respondem à falta de
oxigênio, ao excesso de dióxido de carbono ou ao excesso de íons hidrogênio, que estão
localizados em dois corpos carotídeos, um em cada bifurcação da artéria carótida e em
vários corpos aórticos adjacentes à aorta. Os quimioceptores excitam as fibras nervosas
que, juntamente com as fibras baroceptoras, seguem pelos nervos de Hering e nervos
vagos para o centro vasomotor. Sempre que a PA cai abaixo de um nível crítico, os
quimioceptores são estimulados por causa do fluxo diminuído dos corpos e seus sinais
são transmitidos para o centro vasomotor, que ajuda a elevar a PA.(16)
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Variabilidade da FC na mensuração da atividade do SNA.
Apesar de que certos fatores locais, como mudanças de temperatura e
elasticidade tecidual, possam afetar a freqüência cardíaca, o sistema nervoso autônomo
é o principal meio pelo qual a freqüência cardíaca é controlada.(17)
A VARIABILIDADE DA FREQUÊNCIA CARDÍACA E A ATIVIDADE DO SNA
O reconhecimento das variações da freqüência do pulso remotam à antiguidade,
sendo que a primeira observação de que a freqüência cardíaca e a pressão arterial
variam batimento a batimento data do século XVIII e foi efetuada por Stephens Hales
que, pela primeira vez, efetuou a medição quantitativa da pressão arterial. Estes autores
verificaram existir uma correlação entre o ciclo respiratório, o intervalo interbatimentos e
a pressão arterial sistólica.(6)
A variação batimento a batimento, obtida pelo intervalo R-R do eletrocardiograma,
pode ser analisada em função das freqüências que compõem essa variabilidade,
fornecendo informações sobre o efeito do SNA sobre o sistema cardiovascular.(4)
A figura 1 representa um traçado eletrocardiográfico típico, destacando as ondas
P, Q, R, S e T, bem como o intervalo R-R.
Figura 1. Traçado eletrocardiográfico com suas ondas, segmentos e intervalos.
A análise da variabilidade da freqüência cardíaca é uma técnica não invasiva,
simples, usada para avaliar as variações instantâneas de batimento por batimento em
termos de intervalos R-R. Essa VFC foi considerada como um marcador adequado para a
estimulação da função do SNA.(5)
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Os indivíduos normais têm uma variação fisiológica nos intervalos interbatimentos
em fase com os ciclos respiratórios. Esta “arritmia sinusal” tem sido considerada como
sinal de um sistema cardiovascular saudável e é mais acentuada nos jovens e nos
desportistas. Foi no campo da obstetrícia e no estudo da diabete que primeiramente foi
reconhecida à importância clínica do estudo da variabilidade da freqüência cardíaca,
cujas aplicações práticas vêm sendo reconhecidas em outros campos da medicina.(6)
A FC humana no repouso apresenta flutuações espontâneas que refletem a
influência contínua do SNA no nódo sino-atrial. As oscilações devem ser corretamente
quantificadas provendo assim um poderoso método de investigação do equilíbrio
simpato-vagal no coração. O sinal gerado pelas oscilações da FC em repouso é obtido da
superfície do eletrocardiograma e convertido em séries de pulsos via detecção precisa
das ondas QRS sendo processado para o cálculo dos índices de VFC.(18)
A modulação autonômica é o principal mecanismo de controle da freqüência
cardíaca (FC) em indivíduos saudáveis. O ramo simpático do sistema nervoso autônomo
aumenta a FC, implicando em intervalos mais curtos entre os batimentos cardíacos. Por
sua vez, o ramo parassimpático a desacelera, resultando em intervalos maiores entre os
batimentos. Assim, a variabilidade da freqüência cardíaca pode ser estimada com base
nos intervalos entre os batimentos, os quais são mais facilmente observados como
intervalos RR, que são os intervalos de tempo entre duas ondas R consecutivas do
eletrocardiograma.(19)
O incremento da freqüência cardíaca durante a execução de atividade física é
modulado pelo sistema nervoso autônomo. Durante o exercício dinâmico o ajuste inicial
da freqüência cardíaca é dependente da inibição do tônus vagal, enquanto os
incrementos subseqüentes
são
atribuídos
ao aumento na
atividade dos nervos
simpáticos. A modulação entre os dois sistemas (simpático e parassimpático) depende da
intensidade do exercício.(20)
Os valores de VFC dependem da duração do intervalo R-R, quanto menor o
intervalo menor o limite de variação que pode ser medido. Um aumento no impulso
simpático, que reduz os intervalos R-R também reduz a VFC. A redução da freqüência
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Variabilidade da FC na mensuração da atividade do SNA.
cardíaca por um aumento na atividade parassimpática leva a um aumento dos intervalos
R-R e uma maximização da VFC.(5)
As variações dos intervalos R-R presentes durante condições de repouso
representam uma boa modulação dos mecanismos de controle dos batimentos cardíacos.
A atividade vagal eferente parece estar sob restrição “tônica” pela atividade simpática
aferente cardíaca. As atividades vagal e eferente simpática quando direcionadas ao
nódulo sinusal estão caracterizadas por desencadearem grandes sincronismos com cada
ciclo cardíaco que podem ser modulados pelos osciladores centrais (centros respiratórios
e vasomotores) e periféricos (oscilações na PA e na freqüência e profundidade
respiratória). Estes osciladores geram flutuações rítmicas na descarga eferente neural
que se manifestam como oscilações de curta ou longa duração na atividade cardíaca. A
análise destes ritmos permite inferências a respeito do estado e função dos osciladores
centrais, da atividade simpática e vagal, dos fatores hormonais e do nódulo sinusal.(18)
As variações de FC provêm um padrão favorável de resposta no SNA. A sua
ausência prediz problemas. Em particular a ausência de uma força de baixa freqüência,
ou seja, atividade vagal para o coração, revela um risco iminente de morte súbita. A
literatura científica afirma que a banda de baixa freqüência representa a atividade do
SNS, ao contrário da banda de alta freqüência que representa exclusivamente a atividade
vagal para o coração no ritmo respiratório.(21)
A multiplicidade dos sinais periféricos e centrais é integrada pelo sistema nervoso
central, que, por meio da estimulação ou da inibição de dois efetores principais, o vago e
o simpático, modula a resposta da freqüência cardíaca, adaptando-a as necessidades de
cada momento. A variação batimento a batimento, obtida pelo intervalo entre duas
ondas R do eletrocardiograma, pode ser analisada em função das freqüências que
competem essa variabilidade.(20)
O valor prognóstico da variabilidade da freqüência cardíaca (VFC) com relação à
sobrevivência de infarto miocárdico tem atraído um crescente interesse. Com o Holter
ECG, pode ser coletada uma grande quantidade de dados dos pacientes de forma fácil e
não invasiva. Além do ECG, irregularidades no ritmo cardíaco receberam atenção porque
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Glauber S Brandão, Antônia AC Sampaio, Glaudson S Brandão, Jéssica J Urbano, Nina T Fonsêca, Nadua Apostólico, et al.
a VFC reflete equilíbrio autonômico. Não será surpreendente que recentes estudos
revelem possibilidades de prognóstico do infarto miocárdico através da variabilidade do
ritmo cardíaco.(22)
A análise da variabilidade da freqüência cardíaca tem sido estudada em repouso
como meio não invasivo para avaliação da regulação autonômica cardíaca, sendo que sua
diminuição está relacionada à maior risco cardiovascular. Entretanto durante o exercício,
quando ocorrem importantes alterações neurais, seu comportamento deve ser melhor
documentado.(23,24)
De acordo com os autores citados, normalmente, o retraimento simpático
relacionado à regulação da PA é revelado em manifestações repentinas dos batimentos
cardíacos. Devido ao controle por barorreflexos da circulação, um maior número de
manifestações ocorre se a PA estiver abaixo de um ponto predeterminado, até que a PA
seja elevada suficientemente acima deste ponto novamente e as manifestações
simpáticas cessem. Isto vai induzir uma oscilação em toda atividade simpática e na PA na
banda de baixa freqüência. Entretanto, se a função cardíaca estiver muito prejudicada
devido à grande quantidade de estímulos aferentes de alarme, a atividade simpática será
ativada quase continuamente.
Nerve-Express Software
O Nerve-Express (NE) é um sistema computadorizado totalmente automático e
não-invasivo, destinado à análise quantitativa da atividade do sistema nervoso autônomo
simpático e parassimpático baseado na análise da variabilidade da freqüência cardíaca.
Este equipamento utiliza dois métodos de avaliação das funções vitais fisiológicas,
baseado em diferentes tipos de análise da VFC o Nerve-Express e o Health-Express.
O NE utiliza 3 modalidades de testes para a avaliação da FC, o Teste Ortostático
onde o paciente altera a sua posição de supino para ereto, a Manobra de Valsalva
combinada com a respiração profunda e a monitoração contínua de longa duração do
paciente.
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Variabilidade da FC na mensuração da atividade do SNA.
Para efetuar a análise da VFC, o “Nerve-Express” utiliza uma representação visual
efetiva e transparente, conhecida como Método de Ritmografia, que reflete a estrutura de
onda da VFC e atua como uma “impressão digital” dos mecanismos regulatórios
autonômicos. Os intervalos de onda R-R são registrados sequencialmente, formando um
ritmograma, ou seja, um retrato de onda curvo-específica da variabilidade dos intervalos
R-R.
Nerve-Express
O NE possibilita a identificação de três tipos de padrão como resposta, o equilíbrio
autonômico
(homeostase
vegetativa),
a
prevalência
simpática
e
a
prevalência
parassimpática. O sistema reconhece automaticamente 74 estados do SNA que
representam diferentes relações entre as atividades do SNS e SNPS e as variações em
seu equilíbrio.
No sistema cartesiano de eixos do sistema nervoso simpático/parassimpático, o
princípio básico é que os parâmetros exibidos no ponto de equilíbrio autônomo (SNPS ≥
0) ou a sua direita representam basicamente pessoas saudáveis, enquanto aqueles que
se colocam à esquerda (SNPS < 0) em sua maioria representam disfunções temporárias
ou pessoas cronicamente doentes.
Na leitura dos ritmogramas constata-se que quanto mais agudo e regular o
padrão de flutuação, mais saudável é a pessoa que está sendo avaliada e, da mesma
forma, quanto menos aguda e irregular for à flutuação, menos saudável será a pessoa
detentora deste ritmograma.
O equipamento registra a atividade parassimpática no eixo X ou horizontal e a
atividade simpática no eixo Y ou vertical. O ponto de intersecção dos eixos simpático e
parassimpático é o ponto de equilíbrio autonômico. Para a direita e acima deste ponto de
equilíbrio, o NE mostra uma área de atividade simpática e parassimpática aumentada em
4 graduações. As diminuições nas atividades do SNS e SNPS são mostradas à esquerda e
abaixo do ponto de equilíbrio.
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Figura 2. Categorias de condições do sistema nervoso autônomo.
Os 74 estados do SNA categorizados pelo NE são subdivididos em 9 categorias.
Categoria 1 – Prevalência do SNPS com nível médio de atividade do SNS.
Esta categoria representa dominância do SNPS. É normalmente observada em
pacientes em repouso ou durante a primeira fase do sono (N-REM). Na segunda fase do
sono (REM), a atividade do SNS geralmente aumenta.
Assim, esta categoria é subdividida em 4 subcategorias, dependendo do nível de
dominância do SNPS (leve, moderada, significante ou aguda). Esta categoria é de certo
modo limitada, já que só pode ser observada em pacientes com valores estritamente
médios de atividade do SNS.
Categoria 2 – Aumento nas atividades do SNS e SNPS.
Esta categoria é subdividida em 16 combinações diferentes de atividade do SNS e
SNPS. É caracteristicamente uma das mais ricas divisões. Uma área distintiva nesta
categoria representa o que pode ser chamado de estado “simpato-adrenérgico alto”,
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Variabilidade da FC na mensuração da atividade do SNA.
correspondente a um aumento significante do SNS (pontos [3.1], [3.2], [3.3], [3.4],
[4.1], [4.2], [4.3] e [4.4]). Uma pessoa alcança este estado quando experimenta uma
maior amplificação de energia (um aumento agudo do SNS). O estado “simpatoadrenérgico alto” é caracterizado por uma repentina liberação de adrenalina similar ao
qual um atleta experimenta antes da competição.
As categorias de 1 a 3 representam basicamente pessoas saudáveis, entretanto,
temos que ter em mente que pessoas saudáveis podem apresentar dois estados
fisiológicos diferentes. Um estado possui nível baixo de atividade simpática e o outro tem
um aumento significante da atividade simpática, sendo que ambos os estados são
distinguidos por um aumento da atividade parassimpática. Um aumento no SNPS
associado a um aumento significante no SNS reflete o estresse positivo, enquanto que
uma diminuição no SNPS associada a um aumento significante no SNS reflete “distress”
ou estresse negativo. A condição de uma pessoa saudável com um aumento significante
no SNS e aumento do SNPS (estado simpato-adrenérgico alto) correspondem à idéia de
um estresse positivo.
Categoria 3 – Prevalência do SNS.
Esta categoria representa um aumento do SNS associado a um valor médio de
atividade do SNPS. Do ponto de vista fisiológico, esta categoria representa um estado
transicional entre as categorias 2 e 4.
Categoria 4 – Diminuição do SNPS com aumento de SNS.
Esta categoria pode aplicar-se tanto para indivíduos clinicamente saudáveis como
para indivíduos clinicamente doentes. Entretanto, o uso do termo “saudável” não é
sempre apropriado já que o desequilíbrio funcional do estresse, exaustão física, tensão
nervosa, infecção, intoxicação (incluindo drogas e álcool), exacerbação de condições
crônicas e muitas outras causas ainda podem estar presentes. Nestes casos, uma
diminuição no SNPS devido à depressão dos seus centros nervosos pode ser observada,
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com uma ativação simpática simultânea disparada pela tentativa do sistema nervoso em
equilibrar-se.
Quando a ativação simpática é elevada (pontos [-2.3], [-2.4], [-3.3], [-3.4], [4.3] e [-4.4], o indivíduo alcança um estado “agudo” característico de uma doença grave
ou extremo estresse ou disfunção. Esta seção “aguda” da categoria 4 corresponde
claramente à idéia de “distress” ou “estresse negativo”.
Categoria 5 – Diminuição do SNPS com nível médio de atividade do SNS.
Esta categoria, como a terceira, é uma fase transicional. Tudo o que pertence à
quarta categoria pode ser relacionado a ela, mas aqui a atividade do SNS aparece com
valores médios. Isto significa que o estresse ou sobrecarga nervosa é irrelevante. Esta
categoria pode freqüentemente refletir uma depressão do sistema receptor do SNPS,
indicando a possibilidade de uma patologia crônica.
Categoria 6 – Diminuição das atividades do SNS e SNPS.
A sexta categoria, especialmente em torno do ponto – 3 dos dois eixos, reflete
uma degeneração involuntária geral dos centros nervosos do SNS e do SNPS. A maioria
dos casos encontrados nesta categoria se encontrão pacientes muito idosos ou aqueles
cujas patologias causam uma diminuição significante na sensibilidade de todo o sistema
receptor aliada à degeneração parcial dos centros nervosos. Os exemplos são pacientes
que sofrem de câncer ou outras doenças que causem uma depressão similar dos centros
do SNA.
Os pontos [-1.-2], [-1.-3] e [-1.-4] são usualmente, mas não exclusivamente,
observados em pacientes com níveis excessivos de íons potássio, o que altera o estado
polarizado usual das fibras do músculo cardíaco levando a uma diminuição da freqüência
e da força de suas contrações. Se a concentração de íons potássio for muita elevada, a
transmissão dos impulsos cardíacos pode ser bloqueada e a atividade cardíaca pode
cessar repentinamente (parada cardíaca).
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Variabilidade da FC na mensuração da atividade do SNA.
Categoria 7 – Equilíbrio autonômico.
Esta é uma categoria, apesar de formalmente ser apenas um ponto. Todos os
outros pontos em torno dela pertencem às outras oito categorias devendo ser
interpretados como valores de borda do equilíbrio autonômico.
Categoria 8 – Diminuição do SNS com nível médio de atividade do SNPS.
Esta categoria, como a terceira e a quinta, é transicional. Tudo o que pertence às
categorias 6 e 9 pode ser relacionado a ela, mas aqui a atividade do SNPS adquire
valores médios.
Categoria 9 – Aumento do SNPS com diminuição do SNS.
A ocorrência da nona categoria não é comum, pois normalmente um aumento do
SNPS é acompanhado de um aumento do SNS. Esta condição rara é encontrada em
atletas de pólo aquático, corredores de longa distância, marinheiros e pessoas com
treinamento cardíaco especial para mergulho profundo no mar.
Quando se utiliza o NE é necessário atentar para o fato de que qualquer reação
esperada do SNA não depende somente do tipo e intensidade do fator impactante, mas
também, é determinada pelo estado funcional do próprio SNA e de sua habilidade de
reagir.
Health-Express
O Health-Express (HE) utiliza um tipo diferente de análise da VFC para a
mensuração do estado geral de saúde, ou seja, os níveis de aptidão física, bem estar e
capacidade funcional. A principal diferença é que o HE leva em conta o período de
transição do ritmograma do ortoteste, enquanto o NE não. Na figura 3, temos a
representação em onda que é composta de 448 intervalos R-R da frequência cardíaca.
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Glauber S Brandão, Antônia AC Sampaio, Glaudson S Brandão, Jéssica J Urbano, Nina T Fonsêca, Nadua Apostólico, et al.
Figura 3. Ritmograma gerado no software Nerve-Express.
O período de transição (intervalos R-R de 192 a 256) corresponde ao processo
transicional entre as posições supina e ereta no ortoteste. Suas principais características
são o “mín” (o intervalo RR mais curto, correspondente à freqüência cardíaca mais
elevada ou HR máxima, enquanto o paciente está mudando de posição de supino para
ereto) e o “máx” (o intervalo RR mais longo, correspondente à freqüência cardíaca mais
baixa ou HR mín, enquanto o coração está se estabilizando na posição ereta).
A regra básica é que quanto mais “profunda” a curva transicional, mais saudável é
a pessoa a que ela pertence e melhor é o funcionamento de seus processos fisiológicos.
Especificamente, quanto mais profunda a curva “no sentido inferior”, mais saudável é o
coração (mais rápido ele reage aumentando a FC). A reação cardíaca é analisada a partir
de um dos principais parâmetros do período de transição – a reação cronotrópica
(ChMR). Se a mesma curva estiver mais profunda “no sentido superior”, mais saudável o
sistema vascular periférico (mais rápida a compensação através da diminuição da FC ao
seu nível inicial na posição supino).
DISCUSSÃO
O software Nerve Express na modalidade Health-Express (HE) utiliza um tipo
diferente de análise da VFC na mensuração do estado geral de saúde, ou seja, os níveis
de aptidão física, bem estar e capacidade funcional. A análise dos dados fornecidos pelo
Software Nerve Express na modalidade Health-Express que define o ponto mínimo e
ponto máximo do processo transicional, permite um maior grau de apuração na
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Variabilidade da FC na mensuração da atividade do SNA.
determinação dos níveis de reação cronotrópica miocárdica (ChMR), dos parâmetros de
variabilidade ótima e o índice de discrepância.
O período de transição (intervalos R-R de 192 a 256) corresponde ao processo
transicional entre as posições supino e ereta no ortoteste. Suas principais características
são o “mín” (o intervalo RR mais curto, correspondente à freqüência cardíaca mais
elevada ou HR máxima, enquanto o paciente está mudando de posição de supino para
ereto) e o “máx” (o intervalo R-R mais longo, correspondente à freqüência cardíaca mais
baixa ou HR mín, enquanto o coração está se estabilizando na posição ereta).
A regra básica é que quanto mais “profunda” a curva transicional, mais saudável é
a pessoa a que ela pertence e melhor é o funcionamento de seus processos fisiológicos.
Especificamente, quanto mais profunda a curva “no sentido inferior”, mais saudável o
coração (mais rápido ele reage aumentando a FC).
A reação cardíaca é analisada a partir de um dos principais parâmetros do período
de transição – a reação cronotrópica (ChMR). Se a mesma curva estiver mais profunda
“no sentido superior”, mais saudável o sistema vascular periférico (mais rápida a
compensação através da diminuição da FC ao seu nível inicial na posição supino).
Segundo
Riftine(25),
o
parâmetro
de
variabilidade
ótima
(POV)
mostra
quantitativamente a aproximação de um valor ideal de uma estrutura individual,
definindo o desvio da variabilidade cardíaca avaliada de uma variabilidade cardíaca ideal.
O índice de discrepância (ID) oferece uma avaliação quantitativa da discrepância da
variabilidade da freqüência cardíaca após o período transicional. Este parâmetro também
é conhecido como parâmetro de equilíbrio, o qual permite a avaliação da estrutura de
onda da variabilidade cardíaca de recuperação após qualquer impacto.(25)
A variabilidade da freqüência cardíaca é caracterizada por uma variedade de
oscilações periódicas e não periódicas. As análises de sua dinâmica têm sido
consideradas como uma fonte provedora de importantes informações a respeito do
controle cardiovascular autonômico. Em particular, a análise espectral dos componentes
harmônicos envolvidos na VFC parece mensurar o estado do equilíbrio simpato-vagal em
várias condições fisiológicas e patofisiológicas.(26)
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Em adição à atividade simpática eferente, a oscilação da força da banda de baixa
freqüência é resultado de vários fatores, como a responsividade cardiovascular dos
órgãos-alvo,
respiração,
sensibilidade
dos
quimiorreceptores,
sensibilidade
dos
baroceptores e atividade simpática aferente.(26)
Segundo Notarius e Floras(27), a análise da força espectral da VFC tem a vantagem
de ser uma ferramenta de simples utilização e caráter não-invasivo, capaz de acessar as
mudanças dinâmicas do controle autonômico da freqüência cardíaca. Ela utiliza a análise
do domínio da freqüência para identificar oscilações superimpostas que contribuem para
as variações da FC. Já que o nódulo sino-atrial está sob controle do sistema nervoso
autônomo, é pensado que o estudo deste comportamento oscilatório pode identificar a
ocorrência de ações autonômicas sobre o coração.
Nozdrachev e Shcherbatykh(28), afirmam que o método de investigação da VFC
através da análise espectral das séries de intervalos R-R tem se tornado cada vez mais
popular. Este método mostra a distribuição da freqüência da força num espectro geral da
freqüência
cardíaca.
Segundo
estes
autores,
a
análise
espectral
abre
novas
oportunidades para a investigação dos centros do sistema nervoso autônomo, pois as
flutuações da freqüência cardíaca são causadas por ações de estruturas cerebrais que
regulam o coração.
A análise da variabilidade da freqüência cardíaca pelo método de domínio da
freqüência e do tempo tem sido utilizada para avaliar a regulação autonômica cardíaca. O
Nerve-Express é um sistema digital que realiza a análise quantitativa do estado do
sistema nervoso autônomo. O sistema utiliza um único algoritmo, que realiza a análise
dos picos de amplitudes em baixa e alta freqüência espectral e oferece uma
representação
gráfica
da
relação
quantitativa
entre
a
atividade
simpática
e
parassimpática.(29)
No indivíduo normal as alterações da FC são comuns e esperadas, ocorrendo
secundariamente ao esforço, ao estresse físico ou mental, à respiração, a alterações
metabólicas e após a ingestão de determinadas drogas lícitas e ilícitas.(8)
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Variabilidade da FC na mensuração da atividade do SNA.
Os avanços na bioengenharia e no processamento de sinais biológicos têm
permitido inúmeras possibilidades de novos procedimentos terapêuticos não-invasivos,
bem
como
aumentado
a
capacidade
de
diagnóstico,
especialmente
na
área
cardiovascular. Recentemente a análise da variabilidade da freqüência cardíaca realizada
por um computador trouxe possibilidades reais de observação e compreensão dos
mecanismos extrínsecos do controle e ritmo cardíaco em situações fisiológicas e
patológicas.(4,23)
A atividade do sistema nervoso proporciona o mecanismo fundamental no controle
da pressão arterial. Pequenas alterações nos níveis de sua atividade alteram de maneira
significativa os graus de vasoconstricção dos vasos sanguíneos de vários órgãos chaves
em nosso organismo. Isto ocorrendo frequentemente, aumento e reduções do fluxo
sanguíneo destes órgãos, afeta tanto a função destes como também a pressão artéria.(21)
CONCLUSÃO
Para efetuar a análise da VFC, o “Nerve-Express” utiliza uma representação visual
efetiva e transparente, conhecida como Método de Ritmografia, que reflete a estrutura de
onda da VFC e atua como uma “impressão digital” dos mecanismos regulatórios
autonômicos. Os intervalos de onda R-R são registrados sequencialmente, formando um
ritmograma, ou seja, um retrato de onda curvo-específica da variabilidade dos intervalos
R-R.
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