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Journal of Human Growth and Development

versão impressa ISSN 0104-1282

Rev. bras. crescimento desenvolv. hum. vol.22 no.2 São Paulo  2012

 

ARTIGO ORIGINAL

 

Variabilidade da frequência cardíaca de adolescentes saudáveis em repouso

 

Heart rate variability in healthy adolescents at rest

 

 

Franciele Marques VanderleiI; Renata Claudino RossiII; Naiara Maria de SouzaIII; Denise Aparecida de SáIV; Tatiana Mangetti GonçalvesIV; Carlos Marcelo PastreV; Luiz Carlos de AbreuVI; Vitor Engrácia ValentiVI; Luiz Carlos Marques VanderleiV

IDoutorado em Medicina (Cardiologia). Universidade Federal de São Paulo - UNIFESP, São Paulo, SP, Brasil
IIDoutorado em Ciências da Saúde. Faculdade de Medicina do ABC - FMABC, Santo André, SP, Brasil
IIIMestre em Fisioterapia. Faculdade de Ciências e Tecnologia - FCT/UNESP, Presidente Prudente, SP, Brasil
IVGraduada em Fisioterapia na Faculdade de Ciências e Tecnologia - FCT/UNESP, Presidente Prudente, SP, Brasil
VDepartamento de Fisioterapia - Faculdade de Ciências e Tecnologia - FCT/UNESP, Presidente Prudente, SP, Brasil
VILaboratório de Escrita Científica - Faculdade de Medicina do ABC - FMABC, Santo André, SP, Brasil
VIIDepartamento de Fonoaudiologia - Faculdade de Filosofia e Ciências - FFC/UNESP, Marília, SP, Brasil

Endereço para correspondência

 

 


RESUMO

OBJETIVO: descrever a função autonômica cardíaca de adolescentes saudáveis entre 13 e 18 anos.
METODO: foram analisados dados de 93 adolescentes, de ambos os sexos, divididos em três grupos de acordo com a faixa etária: Grupo A de 13 a 14 anos (n=26), Grupo B de 15 a 16 anos (n = 30) e Grupo C de 17 a 18 anos (n = 17). O protocolo consistiu na captação da frequência cardíaca, batimento a batimento, durante vinte minutos em repouso na posição supino, com respiração espontânea. A análise do comportamento autonômico cardíaco foi realizada pelo método da variabilidade da frequência cardíaca (VFC), por meio dos índices do plot de Poincaré (SD1, SD2 e relação SD1/SD2) e sua análise qualitativa, e dos índices lineares no domínio do tempo (RMSSD e SDNN) e da frequência (LFun, HFun e LF/HF). Teste de One-Way Anova ou teste de Kruskal-Wallis foi aplicado para comparação intergrupos, com nível de significância de 5%.
RESULTADOS:
não houve diferença significante em nenhum dos índices quando comparados os três grupos estudados. Além disso, a análise visual do plot de Poincaré permitiu observar para todas as faixas etárias avaliadas grandes dispersões dos intervalos RR, indicando que esses grupos apresentam boa VFC.
CONCLUSÃO: não ocorreram modificações da VFC nas diferentes faixas etárias analisadas, no entanto os resultados permitiram estabelecer um padrão para cada grupo estudado, tornando-se importante ferramenta para comparação da função autonômica cardíaca entre sujeitos saudáveis e doentes, ou em diversos âmbitos.

Palavras-chave: frequência cardíaca; sistema nervoso autônomo; cardiologia; adolescente.


ABSTRACT

OBJECTIVE: to describe the cardiac autonomic function in healthy adolescents between 13 and 18 years old.
METHODS:
data from 93 adolescents, of both sexes, were analyzed; they were divided into three groups according to age. Group A 13-14 years old (n=26), Group B 15-16 years old (n = 30) and Group C 17-18 years old (n = 17). The protocol consisted of raising the heart rate, beat by beat for twenty minutes of rest in supine position with spontaneous breathing. The cardiac autonomic behavior analysis was performed by the method of heart rate variability (HRV) through the indices of the Poincaré plot (SD1, SD2 and ratio SD1/SD2) and its qualitative analysis and indices in linear time domain (RMSSD and SDNN) and frequency (LFnu, HFnu and LF/HF). One-way ANOVA test or Kruskal-Wallis test was used for comparison between groups, with a significance level of 5%.
RESULTS: there was no significant difference in none of the indices compared the three groups. In addition,visual analysis of Poincaré plot has observed for all age groups large dispersion of RR intervals, indicating that these groups have good HRV.
CONCLUSION: there were no changes in HRV in the different age groups analyzed, however the result allowed to establish a standard for each group that was studied, becomes an important tool for comparison of cardiac autonomic function between healthy and patients subjects or in different areas.

Key words: heart rate; autonomic nervous system; cardiology; adolescent.


 

 

INTRODUÇÃO

O sistema nervoso autônomo (SNA) promove modificações no coração frente às necessidades metabólicas e teciduais a que o indivíduo está sujeito em suas atividades de vida diária1,2. A integração dos ramos simpático e parassimpático do SNA sobre o coração determina a variabilidade de frequência cardíaca (VFC), ferramenta não invasiva que avalia as flutuações na frequência cardíaca (FC) provocadas pelas adaptações do SNA sobre o sistema cardiovascular3,4,5 e permite identificar fenômenos relacionados ao SNA6.

A análise da VFC pode ser feita tanto por meio de métodos lineares, analisados nos domínios do tempo e da frequência, quanto métodos não lineares7. Dentre os métodos utilizados para análise da VFC encontra-se o plot de Poincaré, uma representação gráfica bidimensional da correlação entre intervalos RR consecutivos, no qual cada intervalo RR é plotado contra o próximo intervalo8,9,10.

O plot de Poicaré pode ser analisado de forma quantitativa, por meio dos índices: SD1, SD2 e a razão SD1/SD2, obtidos pelo ajuste da elipse da figura formada pelo atrator11,12, ou qualitativa, pela avaliação da figura formada pelo seu atrator, a qual mostra o grau de complexidade dos intervalos RR13,14.

A análise do plot de Poincaré tem sido considerada por alguns autores como baseada na dinâmica não linear10,15. Apesar de ainda incipientes na área da saúde, os métodos não lineares estão auxiliando na compreensão de comportamentos de sistemas que os modelos lineares não explicam, pois existem evidências de que os mecanismos envolvidos na regulação cardiovascular provavelmente interagem entre si de modo não linear16,17.

A literatura aponta que um dos aspectos que pode modificar os índices de VFC é a idade2,18,19. Nesse contexto, Finley & Nugent18 relataram aumento da atividade simpática e parassimpática em indivíduos com idade de um mês até seis anos, seguido por decréscimo até 24 anos. Migliaro et al.20 ao avaliar sujeitos de 15 a 20 anos observaram uma diminuição da VFC com o avançar da idade, e Goto et al.21, observaram que o componente HF aumenta com idade entre três e seis anos e diminui entre seis e 15 anos.

Apesar do comportamento não linear ser o predominante nos sistemas humanos, os trabalhos estudando a função autonômica em diferentes faixas etárias, utilizando a VFC como instrumento de medida, avaliam os índices de variabilidade, principalmente, utilizando métodos lineares de análise. Assim, o objetivo é descrever a função autonômica cardíaca de adolescentes saudáveis entre 13 e 18 anos.

 

MÉTODO

Foram analisados 93 adolescentes voluntários de ambos os sexos, com idade entre 13 e 18 anos e com índice de massa corpórea (IMC) classificado como normal22, selecionados ao acaso, os quais foram alocados em três grupos distintos de acordo com a faixa etária, sendo Grupo A composto por 26 voluntários de 13 a 14 anos (13 feminino e 13 masculino), Grupo B por 30 voluntários de 15 a 16 anos (dez feminino e 20 masculino) e Grupo C por 17 voluntários de 17 a 18 anos (cinco feminino e 12 masculino).

Não foram incluídos no estudo voluntários que apresentassem pelo menos uma das seguintes características: portadores de infecções, doenças metabólicas e do sistema cardiorrespiratório conhecidas, uso de medicações que poderiam alterar a atividade autonômica cardíaca, tais como propranolol e atropina, etilistas e tabagistas.

Os voluntários foram devidamente informados sobre os procedimentos e objetivos do estudo e, após concordarem, assinaram um termo de consentimento livre e esclarecido, passando a fazer parte efetiva do estudo. Todos os procedimentos utilizados no estudo foram apreciados e aprovados pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Faculdade de Ciências e Tecnologia de Presidente Prudente - FCT/UNESP (Proc. n° 260/2008) e seguiram as normas estabelecidas pela Resolução 1996/96 do Conselho Nacional de Saúde.

Procedimentos

Os procedimentos para realização deste estudo foram realizados em uma sala com temperatura ambiente entre 21ºC a 23ºC e umidade entre 40% a 60%, no mesmo período do dia (14 às 18 horas), para atenuar possíveis influências sobre o ritmo circadiano. Todos os voluntários foram orientados a abster-se de cafeína e atividade física por pelo menos oito horas antes da coleta de dados.

Antes do início do procedimento experimental, os voluntários foram identificados coletando-se as seguintes informações: idade, sexo, peso, estatura e IMC. As medidas antropométricas foram obtidas de acordo com as recomendações descritas por Lohman et al.23.

O peso foi mensurado em uma balança digital (Filizzola PL 150, Filizzola Ltda., Brasil) com precisão de 0.1kg, com os voluntários usando roupas leves e sem sapatos. A estatura foi mensurada usando um estadiômetro com precisão de 0.1cm e 2 metros de comprimento. O IMC foi calculado usando a seguinte fórmula: peso (kg) / estatura (m)2.

Após tais procedimentos, fixou-se uma cinta de captação na altura do processo xifóide do esterno, a qual é composta por dois eletrodos reunidos a um transmissor eletrônico selado, em que os impulsos elétricos do coração são transmitidos por meio de um campo eletromagnético ao monitor do cardiofrequencímetro PolarTM S810 (Polar Electro, Kempele, Finlândia) colocado no punho do voluntário. Esse cardiofrequencímetro é um equipamento portátil, previamente validado para captação da frequência cardíaca batimento a batimento e a utilização dos seus dados para análise da VFC24,25,26.

O protocolo experimental consistiu em 20 minutos de captação da frequência cardíaca em repouso, de forma contínua, com o voluntário em decúbito dorsal em um colchonete realizando respiração espontânea. Os voluntários foram orientados a não realizar movimentos de ampla amplitude e a não dormir nem falar durante a captação com o cardiofrequencímetro, que foi realizada individualmente.

Para a análise da VFC, o padrão do comportamento foi gravado batimento a batimento, durante todo o protocolo, com uma taxa de amostragem de 1000 Hz. Para análise dos dados foram utilizados 1000 intervalos RR consecutivos após ter sido feita filtragem digital complementada por manual, para eliminação de batimentos ectópicos prematuros e artefatos, e somente séries com mais de 95% de batimentos sinusais foram incluídas no estudo27.

Análise dos índices de variabilidade da frequência cardíaca

A VFC foi analisada por meio do plot de Poincaré e por métodos lineares, nos domínios do tempo e da frequência. O plot de Poincaré permite que cada intervalo RR seja representado em função do intervalo seguinte. Para análise quantitativa do plot foram calculados os seguintes índices: SD1 (desvio-padrão da variabilidade instantânea batimento a batimento), SD2 (desvio-padrão em longo prazo dos intervalos RR contínuos) e a relação SD1/SD212.

A análise qualitativa do plot foi feita por meio da análise das figuras formadas pelo seu atrator, as quais foram descritas por Tulppo et al. 28 em:

1) Figura na qual um aumento na dispersão dos intervalos RR é observada com aumento nos intervalos, característica de um plot normal.

2) Figura com pequena dispersão global batimento a batimento e sem aumento da dispersão dos intervalos RR em longo prazo.

No domínio do tempo, a raiz quadrada da média do quadrado das diferenças entre intervalos RR normais adjacentes (RMSSD) e o desvio-padrão da média de todos os intervalos RR normais (SDNN) foram usados. Para análise da VFC no domínio da frequência foram utilizados os componentes espectrais de baixa frequência (LF, 0,04-015 Hz) e alta frequência (HF, 0,15-0,40 Hz), em unidades normalizadas (LFun e HFun, respectivamente), que representa o valor relativo de cada componente espectral em relação à potência total, menos os componentes de muito baixa frequência (VLF), e a relação entre esses componentes (LF/HF). A análise espectral foi calculada usando o algoritmo da Transformada Rápida de Fourier. O software Kubios HRV (versão 2.0) foi utilizado para cálculo desses índices29.

Análise estatística

Estatística descritiva foi utilizada para caracterizar o perfil da amostra, com os dados representados em valores de média, desvios-padrão, mediana, valores máximos e mínimos e intervalo de confiança a 95%. A normalidade dos dados foi determinada utilizando o teste Shapiro-Wills.

Para a comparação dos índices de VFC nas três faixas etárias estabelecidas foram utilizados análise de variância One-Way quando a distribuição foi normal (índices RMSSD, SDNN, LFun, HFun e SD1) e o teste de Kruskal-Wallis para dados com distribuição não normal (índices SD2, relação SD1/SD2 e relação LF/HF). Diferenças nesses testes foram consideradas estatisticamente significantes quando o valor de "P" foi menor ou igual a 0,05.

 

RESULTADOS

As análises foram inicialmente realizadas separadas por sexo. No entanto, não foram observadas diferenças significantes entre os sexos, portanto as análises foram realizadas sem distinção.

As características antropométricas dos voluntários do estudo estão apresentadas na Tabela 1. Não houve diferenças significantes entre os grupos para essas variáveis, mostrando assim a homogeneidade dos grupos.

A Tabela 2 apresenta os valores dos índices analisados no domínio do tempo (RMSSD e SDNN) e da frequência (LFun, HFun e relação LF/HF). Não houve significância estatística entre os grupos quando avaliados esses índices (p > 0,05).

A Tabela 03 apresenta os valores dos índices SD1, SD2 e da relação SD1/SD2 analisados por meio do plot de Poincaré. Também não foram encontradas diferenças estatisticamente significantes nesses índices entre os grupos analisados (p > 0,05).

A figura 1 mostra um exemplo da análise qualitativa do plot de Poincaré nos três grupos estudados.

 

DISCUSSÃO

A modulação autonômica cardíaca, por meio de índices de VFC obtidos do plot de Poincaré e de análises nos domínios do tempo e da frequência, constitui um recurso a ser utilizado para estudar, acompanhar e descrever modulações autonômicas em adolescentes saudáveis entre 13 e 18 anos durante o repouso.

O índice SD1, que representa o eixo transverso do plot de Poincaré e indica a influência parassimpática sobre o nódulo sinoatrial11,30, não apresentou diferença estatisticamente significante entre os grupos estudados. O mesmo ocorreu para os índices RMSSD e HFun, ambos também marcadores da atividade parassimpática. Pequenas elevações da média desses índices na faixa etária entre 15 e 16 anos (Grupo B) foram observadas em relação às faixas de 13 a 14 anos (Grupo A) e 17 e 18 anos (Grupo C).

Resultados contrários aos do presente estudo foram descritos por Finley e Nugent18, os quais avaliaram a VFC de indivíduos de um mês a 24 anos de idade e observaram, em geral, um aumento do LF, HF e potência total até os seis anos, seguido por um decréscimo até os 24 anos de idade. Aumento significante do componente espectral de HF para as idades de três a seis anos e redução desse índice para as idades subsequentes de seis a 15 anos foram também descritos durante o sono de crianças de três a 15 anos de idade21.

Utilizando faixas etárias maiores, Paschoal et al.2 avaliaram indivíduos com idade entre 20 e 60 anos, divididos em quatro faixas etárias com intervalo de dez anos, em repouso e mudança de decúbito, e observaram tanto redução da VFC quanto progressiva diminuição da magnitude das respostas dos ramos do SNA frente à mudança de decúbito, com o avançar da idade.

O eixo longitudinal do plot de Poincaré, representado pelo índice SD2, o qual indica variabilidade global7, também não apresentou diferença significante entre os grupos, o mesmo ocorrendo para o índice SDNN que reflete o mesmo comportamento7.

Em relação ao índice LFun, que indica a atividade simpática, também não foram observadas diferenças entre os grupos. Aumento do índice LF foi relatado por Vuksanovic e Gal31 com o avançar da idade, quando avaliados voluntários de faixa etária entre oito e 61 anos.

Como observado anteriormente, os resultados deste trabalho não mostraram convergência aos de outros estudos que avaliaram a VFC em diferentes faixas etárias, os quais apontam que com o avanço da idade a VFC tende a sofrer um declínio, devido ao envelhecimento do SNA. No entanto, nas faixas etárias avaliadas no presente estudo, essa diminuição da VFC não foi observada, o que pode ser justificado pelo fato desses estudos considerarem grupos com um maior intervalo entre as faixas etárias, diferentemente do presente estudo, cujos grupos etários foram estabelecidos em grupos menores, sugerindo que na faixa etária estudada não ocorreram alterações do SNA que pudessem modificar os índices de VFC.

Quanto à relação LF/HF, a qual expressa a relação entre os componentes simpático e parassimpático do SNA, e a relação SD1/SD2, que indica a relação entre o parassimpático e a VFC global, também não foram encontradas diferenças entre os três grupos analisados. Os valores de LFun e HFun apontam para um equilíbrio entre os sistemas simpático e parassimpático.

Em relação à análise visual do plot de Poincaré, observaram-se para todas as faixas etárias avaliadas grandes dispersões dos intervalos RR, indicando que esses grupos apresentam boa VFC. Em indivíduos saudáveis, na condição de repouso, os intervalos batimento a batimento são irregulares, fazendo com que o plot se apresente em uma forma parecida com uma elipse7,28, o que foi observado no presente estudo.

Algumas limitações do estudo que podem ter influenciado os resultados obtidos devem ser apontadas. Na população estudada, não foi avaliado o nível de atividade física, o que poderia ter acrescentado discussões importantes para o estudo, o que representa uma limitação.

A utilização da VFC para avaliação da modulação autonômica em pesquisas e na clínica tem aumentado nos últimos anos e os resultados deste trabalho, em que não ocorreram modificações da VFC nas diferentes faixas etárias estudadas, permitem estabelecer um perfil de VFC em adolescentes, o que pode ser importante para pesquisadores e clínicos realizarem comparações futuras entre sujeitos saudáveis e portadores de doenças, ou em diversos âmbitos.

A figura 1 mostra um exemplo da análise qualitativa do plot de Poincaré nos três grupos estudados.

 

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