Variabilidad de la frecuencia cardíaca en individuos sanos costarricenses   Dr. Oswaldo Gutiérrez Sotelo*

Resumen

Introducción: El análisis de la variabilidad de la frecuencia cardíaca (VFC), refleja la influencia autonómica sobre el corazón pudiendo ser predictivo de mortalidad. Consiste en el análisis de las variaciones de los intervalos RR. Este estudio analizó la VFC en individuos sanos costarricenses.

Materiales y Métodos. Fueron elegidos adultos asintomáticos. En la adquisición de datos se utilizó una derivación electrocardiográfica estándar y se calcularon variables tanto en Dominio de Tiempo como en Dominio de Frecuencia. Se compararon los resultados desde registros de 5 minutos y de 10 minutos y se compararon diferentes grupos etáreos dividiéndose a la población en grupos: 18 a 29 años, 30 a 39 y > 40 y también entre < 25 años y > 25.

Resultados. Se estudiaron 48 individuos, 25 mujeres y 23 varones (rango 18 y 53). No se encontró diferencias en los valores promedio según el tiempo de registro del trazado electrocardiográfico. Sí se encontraron entre grupos 18 a 29 versus >40 años y <25 vs >25 en el NN50 (231.432 vs 34.500, p = 0.004 en el primer grupo y 237.250 vs 53.250, p<0.001 en el segundo), el %NN50 (30.732 vs 5.2, p=0.003 y 31.444 vs 9.742, p=0.001 respectivamente), LF (457.338 vs 173.393, p=0.045 y 466.816 vs 259.361, p=0.042 respectivamente) y HF (750.667 vs 239.865, p=0.068 y 766.834 vs 248.436, p=0.010 respectivamente) sin diferencias, como era de esperar en la relación LF/HF.

Conclusiones. Este estudio aporta valores de referencia para comparaciones futuras o para valoración individual del tono autonómico. Las diferencias entre grupos de edades distantes sugiere que la edad fisiológicamente ocasiona un progresivo incremento en el tono simpático sobre el parasimpático y una disminución de los componentes del espectro. Esta hipótesis requiere mayor investigación.

Palabras clave

Variabilidad de la frecuencia cardíaca -Tono autonómico - Edad.
 
 

Abstract

Introduction. Heart rate variability analysis evaluate the autonomic influence over the heart and therefore, is a predictive tool of mortality. It consists in the analysis of the variations in RR intervals. This study assessed heart rate variability in healthy costarrican people.

Materials and Methods. We included adult healthy volunteers. For data adquisition we used a single electrocardiographic lead and calculate time and frequency domain variables. We compared results between 5 minutes versus 10 minutes samples and between age groups: 18 to 29 years old, versus 30 to 39 versus > 40 or < 25 years old versus > 25.

Results. We studied 48 subjects, 25 women and 23 men (range 18 y 53). We do not obtained differences between time of data adquisition samples but find differences between 18-29 vs >40 and <25 vs >25 age groups in NN50 (231.432 vs 34.500, p = 0.004 in the fisrt group, 237.250 vs 53.250, p<0.001, the second, %NN50 (30.732 vs 5.2, p=0.003 and 31.444 vs 9.742, p=0.001 respectively, LF (457.338 vs 173.393, p=0.045 and 466.816 vs 259.361, p=0.042 respectively) and HF (750.667 vs 239.865, p=0.068 and 766.834 vs 248.436, p=0.010 respectively).

Conclusions. This study support reference values for comparision or to individual autonomic tone evaluation. Differences between distant age groups suggest that aging increases progressively simpathetic tone over parasimpathetic tone or a decrease in bands of the spectrum. This hypotesis need further investigation.

Key Words Autonomic Tone - Heart Rate Variability - Aging
 

Introducción

Uno de los aspectos de la modulación del sistema nervioso autónomo sobre el aparato cardiovascular implica el balance entre el tono simpático y parasimpático sobre la frecuencia cardíaca ante diversas situaciones fisiológicas. En ciertas condiciones patológicas como en el infarto agudo de miocardio o en la neuropatía autonómica diabética, tal modulación puede verse afectada de manera que se produce un disbalance entre el tono simpático y parasimpático, lo cual se ha relacionado con mayor mortalidad en este grupo de enfermos¹.

Con el fin de contar con exámenes diagnósticos que permitan cuantificar la influencia autonómica sobre el corazón y por consiguiente, ser un elemento predictivo de mortalidad, se utiliza el análisis de la variabilidad de la frecuencia cardíaca (VFC). Este básicamente consiste en el análisis de las variaciones en el intérvalo de tiempo entre latido y latido consecutivos (los intervalos RR), más que la frecuencia cardíaca per se². Este método se ha aplicado desde 1965 en obstetricia: ciertos patrones en las variaciones de la frecuencia cardíaca fetal durante las contracciones uterinas del trabajo de parto o durante el "stress test" predicen sufrimiento fetal agudo; posteriormente se describió como signo diagnóstico para la detección precoz de neuropatía diabética. En los últimos años, ha devenido como marcador diagnóstico o pronóstico en los pacientes con cardiopatía isquémica³, diabetes mellitus⁴, insuficiencia cardíaca⁵, miocarditis Chagásica⁶, síncope⁷ o en los que han sido sometidos a trasplante cardíaco⁸.

En este estudio se analizó la variabilidad de la frecuencia cardíaca en individuos sanos costarricenses dada la necesidad de disponer de una base de datos de esta población -sana o enferma- que puedan servir para comparaciones futuras utilizando este tipo de análisis.
 

Materiales y Métodos

Fueron elegidos para el estudio, individuos adultos asintomáticos que por interrogatorio no tuvieran antecedentes de enfermedades crónicas ni ingesta de medicamentos que pudieran afectar los resultados y un examen físico que no evidencie hallazgos patológicos.

Para la adquisición de datos se empleó un equipo digital de registro PowerLab y el programa Chart for Windows v 3.4 utilizando una derivación electrocardiográfica estándar DI ó DII, durante 10 minutos en decúbito supino. La frecuencia de adquisición fue de 1 MHz y se filtró la señal en el rango 20-250 Hz. Antes de iniciar el registro, se constató que el sujeto estuviese relajado y en posición adecuada.

El análisis y presentación gráfica de los datos se realizó con el programa Chart for Windows v 3.4., determinándose variables tanto en Dominio de Tiempo como en Dominio de Frecuencia.

Las variables en dominio de tiempo se obtuvieron utilizando mediciones directas o cálculos aritméticos e incluyeron:
 
 

Variables simples (en ms):

- RR máximo

- RR mínimo

- Rango (diferencia entre RR máximo y mínimo)

- RR promedio

- RR mediana

- Frecuencia cardíaca promedio (latidos/min)

 

Métodos estadísticos (en ms):

- Desviación estándar de los RR (o llamados NN, deriva de "normal to normal"), el SDNN

- Desviación estándar de las diferencias entre latidos consecutivos, el SDDeltaRR

- Raíz cuadrada del promedio de las diferencias entre intervalos sucesivos elevadas al cuadrado, el

  RMSSD

- Número de diferencias entre intervalos RR sucesivos mayores de 50 ms, el NN50

- Número de diferencias entre intervalos RR sucesivos mayores de 50 ms divididos por el número  de

  RR sucesivos, expresado en porcentaje.

 

Métodos geométricos:

Se empleó el ploteo de Poincaré de los NN (ver presentación gráfica más adelante).

Para calcular los parámetros en dominio de frecuencia, es necesario desdoblar la señal sinusoidal (el tacograma de intervalos RR, ver más adelante) en los múltiples componentes de distinta frecuencia que lo componen, mediante métodos matemáticos; en este estudio se utilizó el de Transformación rápida de Fourier. Se establecieron los rangos convencionales² de alta y baja frecuencia y se calculó el poder de los mismos.

Los parámetros utilizados fueron:

-Poder del rango baja frecuencia (rango 0.04- 0.15 Hz), LF, en ms²

-Poder del rango alta frecuencia (rango 0.15 - 0.4 Hz), HF, en ms²

-Relación LF/HF

 

Puede verse más detalles acerca de la metodología de análisis de la VFC en la revisión de Gutiérrez⁹. Los parámetros tanto en dominio de tiempo como de frecuencia se analizaron desde registros de 5 minutos y de 10 minutos y se compararon. Asimismo, se compararon diferentes grupos de edades con el fin de observar si existen o no diferencias entre grupos etáreos dividiéndose a la población en grupos por décadas de vida: 18 a 29 años, 30 a 39 y 40 ó más años y también se dividió arbitrariamente en menores o igual a 25 años y mayores de 25.

Para el análisis de la media se utilizó el método t de student del programa Systat 6.0.1 for Windows, considerando una diferencia como significativa si el valor de p era < 0.05.
 

La presentacion gráfica de los datos en ejes de coordenadas incluyó: (figura 1)

-El tacograma de los intervalos RR. Consiste en graficar en las ordenadas la duración de cada uno de los intervalos RR consecutivos (en las abcisas)

-El histograma de los intervalos RR. Es un gráfico de barras que presenta el número de intervalos RR (ordenadas) y la duración RR (abcisas) en intervalos (barras) que difieren 10 ms entre sí en orden tanto creciente como decreciente.

-El histograma de las diferencias RR (Delta RR) Es un gráfico de barras que presenta el número diferencias entre RR y RR consecutivos (ordenadas) y la duración de tales diferencias (abcisas) en intervalos (barras) que difieren 10 ms entre sí en orden tanto creciente como decreciente.
 

 
 
-El ploteo de Poincaré que muestra la duración de cada intervalo RR en ms (ordenadas) versus la duración del RR inmediatamente precedente (abcisas), el llamado mapa de retorno. Se utilizó la clasificación modificada de Woo et al10 para el análisis de los patrones obtenidos desde la distribución de los RR el delta RR (Figura 2).


 

-El espectro representa las bandas de frecuencia (en Hz, abcisas) y su respectivo poder espectral (ordenadas, en ms). Figura 3.

 
 Resultados

Se estudiaron 48 individuos, 25 mujeres y 23 hombres, con edades que fluctuaron entre los 18 y 53 años (25.17 ± 9.77). Los valores promedio obtenidos para las variables tanto en dominio de tiempo como de frecuencia se muestran en la tabla I.

Los resultados comparativos según el tiempo de registro del trazado electrocardiográfico (5 versus 10 minutos) en la población estudiada contra sí misma se muestran en la tabla II. Es de notar que con excepción del NN50 (85.458 vs 187.694, p=0.003), una variable que se relaciona en forma directa con el tiempo de registro, no existieron diferencias significativas, a tal punto que el NN50 expresado porcentualmente para fines comparativos, tampoco varió en forma significativa (27.814 vs 26.019%, p = 0,72)

Los resultados comparativos entre grupos etáreos según décadas de vida (18 a 29 años, 30 a 39 y 40 ó más años) o arbitrariamente (menores o igual a 25 años versus mayores de 25) pueden observarse en la tabla III .

No se apreciaron diferencias entre los diversos grupos con las variables simples. Sin embargo, sí aparecen diferencias significativas cuando se comparan grupos de edades extremas (el grupo 18 a 29 años versus 40 ó más años y el grupo 18 a 25 años versus mayores de 25). Destacan el NN50 (231.432 vs 34.500, p = 0.004 en el primer grupo y 237.250 vs 53.250, p<0.001 en el segundo), su expresión porcentual (30.732 vs 5.2, p=0.003 y 31.444 vs 9.742, p=0.001 respectivamente) entre las variables estadísticas y el poder espectral de los rangos tanto de baja frecuencia (457.338 vs 173.393, p=0.045 y 466.816 vs 259.361, p=0.042 respectivamente) como de alta frecuencia (750.667 vs 239.865, p=0.068 y 766.834 vs 248.436, p=0.010 respectivamente) sin diferencias, como era de esperar en la relación LF/HF.

Finalmente, con el ploteo de Poincaré se obtuvieron patrones gaussianos, usualmente el patrón "cluster" normal (Figura 3).
 

Discusión

De los resultados de este estudio se obtuvieron valores que podrían ser comparados con pacientes con afecciones que disminuyan la variabilidad de la frecuencia cardíaca como la cardiopatía isquémica, insuficiencia cardíaca o diabetes mellitus o para la valoración individual en pacientes en quienes sea necesario evaluar el tono autonómico. Aunque ellos difieren significativamente de los publicados en el reporte de las Asociaciones Norteamericana y Europea de Electrofisiología y Estimulación cardíaca², en algunos casos la explicación de tal diferencia es que trata de valores normales obtenidos desde registros prolongados (por ejemplo, de registro Holter de 24 horas).

Se ha mencionado que con registros de 2 ó 3 minutos se pueden estimar los parámetros en dominio de tiempo y de frecuencia. Se ha estandarizado el tiempo de registro en 5 minutos y en 24 horas según si se requieren registros breves o prolongados². En este estudio se demuestra que registros de 5 ó 10 minutos producen resultados similares.

Es interesante resaltar las diferencias encontradas entre individuos jóvenes (menores de 25) y adultos mayores de 25 años. Aunque todos son sujetos sanos clínicamente, la explicación de este hallazgo se podría basar en dos postulados: Que alguno padezca de una afección clínicamente silente (insuficiencia miocárdica o disautonómica) o más probablemente, que la propia edad fisiológicamente ocasione un progresivo incremento en el tono simpático sobre el parasimpático. Estudios en músculo ventricular izquierdo y en miocardiocitos aislados de modelos experimentales de envejecimiento y en humanos, muestran una respuesta contráctil disminuida a la estimulación de receptores beta relacionados a la función de la proteína G, algo similar a lo que ocurre en la insuficiencia cardíaca¹¹.

También se ha demostrado, como consecuencia de ello niveles elevados de norepinefrina en ancianos, tanto en sanos como en portadores de insuficiencia cardíaca¹². Esta situación produce una marcada elevación del tono autonómico simpático que a su vez conduce al incremento en la tasa de muerte súbita e infarto de miocardio. Cabe mencionar que a partir de esta hipótesis se comprobó el efecto beneficioso del uso de bloqueadores beta-adrenérgicos en la reducción de la muerte súbita en pacientes con infarto de miocardio¹³ y más recientemente con insuficiencia cardíaca¹⁴.

Yamasaki y col¹⁵ reportaron una marcada correlación entre el incremento del componente espectral LF (reflejo de la función cardíaca beta-adrenérgica) y la edad. Estas observaciones podrían explicar los resultados obtenidos en esta investigación aunque la edad máxima fue 53 años. Se concluye que la variabilidad de la frecuencia cardíaca disminuye progresivamente con la edad en sujetos sanos, efecto atribuíble al incremento en el tono simpático autonómico.

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* Dirección para correspondencia:  Dr. Oswaldo Gutiérrez Sotelo, Universidad de Iberoamérica, Facultad de Medicina, Cátedra de Fsiología Humana.  Apto. 11870-1000 San José, Costa Rica.  E-mail: oswcr@hotmail.com